由于锌阳极活性高，水性锌离子电池 (AZIB) 容易发生各种不良副反应，包括枝晶生长、析氢和腐蚀钝化。虽然构建人工界面层（AIL）可以解决这些问题，但锌沉积动力学的妥协是相当大的。

在此，南开大学陈军院士，Zhenhua Yan，吉首大学Xianwen Wu报道F掺杂改性水合硅酸钙 (F-CSH) 纳米片旨在增强 Zn2+ 离子沉积动力学。

文章要点

1）结合理论计算，证实氟掺杂有助于提高与锌金属的界面吸附能和较低的离子扩散势垒，与非氟掺杂的对应物相比，有利于更快的电荷转移。此外，亲锌F和Zn之间的强相互作用促进了Zn²⁺的快速去溶剂化，并促进了Zn金属和F-CSH界面之间的沉积。因此，F-CSH 层保持了 Zn 表面的稳定性，从而实现快速、可逆的 Zn 沉积。

2）F-CSH@Zn 阳极在 5 mA cm⁻² 下表现出超过 2800 小时的长寿命，同时以约 100% 库仑效率运行超过 2500 个循环。

这项工作强调了构建与 Zn2+/Zn 强相互作用的 AIL 在改善锌阳极的相间动力学以实现 AZIBs 的稳定性方面的重要性。

参考文献

Hongxia Du, et al, F-Doped Calcium Silicate Enabling Fast Ion Deposition Kinetics for Highly Reversible Zinc Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2304144

DOI: 10.1002/aenm.202304144

https://doi.org/10.1002/aenm.202304144