梯度氧化合金涂层

万次循环防枝晶

原位生长的梯度氧化合金涂层同时抑制锌枝晶和析氢副反应，为锌负极提供均匀电场和丰富亲锌位点。

Tiantian, Wang · Yu Ao, Wang · Xiaomei, Wang · Mengwei, Chang · 张玥 · 尤俊华 · 胡方 · 朱凯

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

循环寿命

8000 cycles

滞后电压

41 mV

技术优势

8000 次循环不衰减

原位涂层提供均匀电场和丰富亲锌位点，诱导致密锌沉积，使电池在 5 mA cm⁻² 下循环 8000 次。

41 mV 超低滞后电压

涂层降低成核过电位，使锌沉积更均匀，滞后电压仅 41 mV，表明反应动力学快且副反应少。

析氢被有效抑制

计算表明 GOA 涂层使析氢反应的吉布斯自由能升高，从而抑制副反应。

应用场景

• 锌离子电池：让锌负极在高电流密度下长循环，直接用于实用化锌离子电池。
• 水系电池：解决水系电池锌负极腐蚀和析氢难题，提升安全性与寿命。
• 金属负极保护：用梯度氧化合金涂层均匀电场、提供亲锌位点，抑制枝晶生长。
• 低成本储能：仅需微量添加剂即可实现长寿命锌负极，降低储能系统维护成本。