水系锌电池容易发生不可控的枝晶生长和水诱导的寄生副反应，导致锌离子动力学较差，寿命有限。

近日，中南大学Libao Chen，Yuejiao Chen通过一种可扩展、低成本的浸渍镀膜技术，将疏水的硅氧烷基块和亲锌的二磷酸基块整合到锌箔上的分子骨架上，形成了一种自洽的超薄多功能层（MTSi-Hedp-Zn）。

文章要点

1）实验结果结合理论计算(DFT)和COMSOL模拟结果表明，分子骨架顶部丰富的O-Si-CH₃基团作为疏水块是阻止溶剂化的H₂O腐蚀的重要因素。而主链中有机磷块上的亲锌P=O键是吸附Zn²⁺和迁移动力学的吸引区。同时，这种结合可以使锌金属表面择优的(002)晶面，协同均匀界面上的电场，实现优先平坦的生长，而不会出现Zn枝晶和副反应。

2）该电极在1和10 mA cm⁻²时具有超过2000 h的显著延长的寿命和约24.3 mV和67.5 mV的低电压极化。此外，与商业正极(CNT/MnO₂和V₂O₅)相结合的实用型全电池的容量保持性能都比裸锌情况好得多。因此，所提出的硅烷-有机磷酸疏水-亲锌界面为设计无枝晶和无腐蚀的锌电极提供了一种重要的构造策略。

参考文献

Huaming Yu, et al, Engineering multi-functionalized molecular skeleton layer for dendrite-free and durable zinc batteries, EnSM, 2022

DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107426

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107426