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抑制锌金属负极严重的水诱导的副反应和不可控的枝晶生长，对于水系锌金属电池实现超长循环寿命和促进其实际应用至关重要。

图1. HZTO@Zn的作用及表征

中科大余彦、姚雨等提出了一个多尺度（电子-晶体-几何）结构设计的概念，以精确构建空心非晶态ZnSnO₃立方体（HZTO）来优化锌金属负极。由HZTO（HZTO@Zn）修饰的Zn电极表现出独特的优点：

i）在电子结构方面，Sn元素的引入可以增强O和H原子之间的相互作用，改善析氢的能量屏障；

ii）在晶体结构方面，无定形的ZnSnO₃具有丰富的亲锌位点，可以缓解浓度极化，诱导均匀成核；

iii）在几何结构方面，中空的ZnSnO₃有效地缩短了固态离子的扩散距离，提高了Zn²⁺的扩散动力学。

图2. 半电池性能

HZTO的这些协同优势可以抑制副作用，加速Zn²⁺的迁移，从而实现无枝晶的Zn沉积/剥离。因此，HZTO@Zn对称电池在2 mA cm^-2的条件下可提供超过6900小时的超长循环寿命，而在5 mA cm^-2的较高电流密度下可提供3500小时。

此外，HZTO@Zn||V₂O₅全电池在5 A g^-1的情况下，在1100次循环后表现出99.3%的出色容量保持率。更重要的是，HZTO@Zn|| V₂O₅软包电池在1 A g^-1的条件下呈现出120.6 Wh kg^-1的竞争性能量密度，凸显了其在大规模储能设备中的巨大潜在价值。

图3. HZTO@Zn||V₂O₅全电池及软包电池性能

Multi-scale Structure Engineering of ZnSnO3 for Ultra-long-life Aqueous Zinc-Metal Batteries. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202208764

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