南大张晔/复旦彭慧胜AFM：锌金属电池循环1000小时后锌的利用率高达90%

金属锌(Zn)具有体积容量大、氧化还原电位低、储量丰富、成本低等优点，被认为是“后锂”储能的理想负极。

然而，目前的锌电池对锌的要求很高，锌利用率低，器件能量/功率密度远低于理论值。锌金属的有限可逆性归因于锌与水溶液的自发寄生反应，即水腐蚀、被动副产物形成和枝晶生长。

近日，南京大学张晔（通讯作者）和复旦大学彭慧胜（通讯作者）等人设计了一种新型离子选择性聚合物胶，涂覆在锌负极上，通过阻挡水的扩散将锌负极与电解液隔离，同时允许Zn²⁺离子快速迁移，有利于均匀电沉积。

可逆锌利用示意图

因此，在高电流密度下，锌的利用率在1000 h内达到了创纪录的90%，与之形成鲜明对比的是，在目前报道的锌利用率较低(50-85%)的情况下，锌的循环性能要差得多(通常不到200 h)。

聚合物胶保护的对称电池中锌负极的电化学性能

当与钒基正极匹配时，所得到的锌离子电池显示出228 Wh kg⁻¹的超高器件级能量密度，可与商用锂离子电池相媲美。

由NH₄V₄O₁₀和Zn制成的全锌离子电池的电化学性能

Engineering Polymer Glue towards 90% Zinc Utilization for 1000 Hours to Make High-Performance Zn-Ion Batteries (Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202107652)

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南大张晔/复旦彭慧胜AFM：锌金属电池循环1000小时后锌的利用率高达90%

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