含钛亲锌界面层

超高倍率无枝晶

通过含钛亲锌界面重构锌负极表面，同时抑制析氢、均匀电场与锌离子流，并诱导锌水平沉积，实现无枝晶锌负极。

Jiwei, Wang · 冯永宝 · Gong, Wenbin · Pan, Xue Tong · 李秋龙

Small 2025

具体参数

过电位

{'zh': '300', 'en': '300'} mV

技术优势

超高倍率下循环极稳

在 100 mA cm⁻² 的电流密度下对称电池循环超过 11000 圈且过电位仅约 300 mV，说明界面层能承受极大的电流冲击，适合大功率充放电场景。

抑制析氢副反应

TTO 界面层重构锌负极表面，抑制了析氢反应，从而减少电解液消耗和电池胀气，提高库仑效率。

诱导锌水平沉积

TTO 对 Zn(002) 晶面有强吸附作用，使锌沿水平方向生长而不形成垂直枝晶，避免刺穿隔膜。

全电池同样稳定

Zn@TTO 负极在与 I₂ 正极组装的硬币式和软包全电池中也表现出优异的循环稳定性和低极化，说明该策略可扩展至实际器件。

应用场景

• 水系锌电池：提供可直接使用的高稳定锌负极，避免枝晶与析氢问题。
• 高倍率储能：在 100 mA cm⁻² 下稳定循环，支持大电流快速充放电。
• 柔性储能器件：软包全电池验证了该负极在柔性封装下的稳定性。
• 电池负极保护：锌负极表面涂层可抑制枝晶与析氢，直接用于保护负极。