分子筛界面层

物理限域同步脱溶

多级孔分子筛混合层协同物理限域与脱溶剂效应，稳定锌离子浓度，抑制锌枝晶生长。

徐晶 · 金阳 · 鲁红飞 · Sun, Bing · 郜贝贝 · 何婷婷 · Xu, Xiaoxue · Pinna, Nicola · Wang Guoxiu

ACS Nano 2024

参数信息

MCM-41 介孔孔径

2.5 nm

ZSM-5 微孔孔径

0.56 nm

ZSM-5 体积分数

70 vol %

MCM-41 体积分数

30 vol %

技术优势

协同抑制枝晶

介孔限域自由水、微孔脱溶，共同维持锌沉积时表面离子浓度恒定，从根源抑制枝晶生长。

优化离子传输

微孔减少 Zn2+ 溶剂化层中的水分子，降低水对离子的束缚力，提升 Zn2+ 的穿透能力和扩散动力学。

稳定循环性能

得益于无枝晶锌负极，Z7M3 包覆的锌电极在半电池和全电池中均展现出优异的循环稳定性。

应用场景

• 锌离子电池：通过界面层抑制锌枝晶，提升电池循环寿命和安全性。
• 锌金属负极：直接用于锌金属负极表面，解决枝晶和副反应问题。
• 分子筛应用：利用分子筛的孔道限域和脱溶效应，实现离子均匀沉积。
• 水系电池界面工程：作为水系锌电池界面层，调控水分子和溶剂化结构。