水系锌离子电池（ZIBs）在储能方面很有吸引力，其使用了水系电解质，确保了安全性并易于在空气中处理所有部件。然而，锌金属负极上灾难性的锌枝晶生长阻碍了它们的实际应用。
近日，世宗大学Seung-Taek Myung引入Zn3(PO4)3·4H2O（ZP）涂覆的锌金属负极以有效地抑制枝晶生长，并且首次阐明了由金属Zn0、ZnO和Zn(OH)2组成的枝晶的化学态。实验结果显示，ZP涂覆的锌金属对称电池的性能得到显著的改进。
文章要点
1）Operando同步加速器断层摄影术表明，ZP涂层通过ZP层确保锌衍生化合物的均匀沉积，该层自身分解成P2O5、Zn0和Zn(OH)2。同时，P2O5和H2O之间的局部反应再生H3PO4，这提供了通过H3PO4和Zn金属阳极上的金属Zn之间的反应再生Zn3(PO4)2·4H2O的条件。Zn3(PO4)2·4H2O的这种循环重整在长期内逐渐防止枝晶，即使在高倍率下。
2）研究人员在NaV3O8||ZP涂层锌负极电池上进行了1000次循环试验，验证了其兼容性。因此，这一发现为均匀沉积锌提供了一种实用的方法，可以适用于水系和非水系ZIBs。
参考文献
Hee Jae Kim, et al, Nature of Zinc-Derived Dendrite and Its Suppression in Mildly Acidic Aqueous Zinc-Ion Battery, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202203189
https://doi.org/10.1002/aenm.202203189
