Stefano Passerini教授最新ACS Energy Lett.: 这种氟化物基人工中间相，实现可逆的锌负极！

锌电池最近作为能量存储设备引起了人们的极大兴趣。然而，由于在温和 pH 值电解液中副反应和枝晶的生长，锌负极的不可逆过程限制了它们的寿命。

在此，德国乌尔姆亥姆霍兹研究所（HIU）Stefano Passerini教授以及Alberto Varzi等人受ZnF₂作为 SEI 组分的有前途的特性的启发，开发了在Zn金属负极表面上的人工ZnF₂层来解决上述问题。

作者通过精心设计的制备方法可以在相对较低的温度下通过简单的化学反应获得均匀、薄且单面的ZnF₂薄膜。建模表明，ZnF₂为Zn²⁺离子通过间隙扩散机制向/从Zn负极传输提供扩散通道，且ZnF₂人工中间相被证实是厚度约为1 μm的均质多孔层。

图1. 人造ZnF₂层的制备示意图、机理及表征

在电化学沉积时，Zn似乎均匀地扩散通过ZnF₂薄膜并沉积在下面，这限制了锌金属和电解液之间的枝晶生长和副反应，对Zn负极具有显著的保护作用。

因此，Zn/Zn-ZnF₂对称电池在0.5 mAh cm^-2的面积容量下可维持长期循环（超过 700 小时），Zn-ZnF₂ /MnO₂全电池在3000次循环后容量保持率为89%，且CE高于99%，这都证实了Zn-ZnF₂负极的优越性。

图2. Zn-ZnF₂ /MnO₂全电池的电化学性能

A Thin and Uniform Fluoride-Based Artificial Interphase for the Zinc Metal Anode Enabling Reversible Zn/MnO₂ Batteries, ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01249

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Stefano Passerini教授最新ACS Energy Lett.: 这种氟化物基人工中间相，实现可逆的锌负极！

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