侯仰龙/赖超Science Bulletin：超稳定铁磁界面助力实用锌金属电池

可充锌（Zn）金属电池（RZMB）已被证明是未来能源存储行业中一种可持续的低成本替代品。然而，难以捉摸的锌沉积行为和水引发的寄生反应给锌负极的制备和商业化带来了巨大挑战，尤其是在高沉积/剥离能力下。

图1. 铁磁界面驱动磁场稳定性调节Zn沉积的机制

北京大学侯仰龙、江苏师范大学赖超等提出了结合磁场（MF）的铁磁界面，以有效解决上述障碍。具体而言，这项工作探讨了铁磁性金属界面改性锌负极与磁场的强配合，以实现可持续RZMBs制备。

研究显示，引入具有高化学耐久性的铁磁层可通过改变锌离子的运动方向，使其围绕枝晶突起做螺旋运动，从而增强传质和离子分布，诱导电解液对流，并显著减少副反应和抑制析氢反应。

图2. 半电池性能

受益于上述优势，该策略成功地提高了锌负极的性能，使其在电流密度为50 mA/cm²时的累积沉积容量（CPC）达到10 Ah/cm²，达到了商业化的目标。此外，沉积/剥离面积容量为12 mAh/cm²的贫锌电池（放电深度（DODZn）高达 82%）能够稳定运行350小时以上。因此，ZnFe-MF||V₂O₅全电池在13.1 mg/cm²的高负载下稳定循环，这使得RZMBs配置有望实现商业应用。

图3. 全电池的电化学性能

Practicable Zn metal batteries enabled by ultrastable ferromagnetic interface. Science Bulletin 2023. DOI: 10.1016/j.scib.2023.08.063

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