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研究背景 可充电水系锌离子电池 (AZIBs) 作为一种安全、廉价的固定式储能解决方案,在解决可再生能源的间歇性问题上展示了良好的应用前景。然而, AZIBs 中的重要组成——锌金属负极 (ZMA) 在充放电过程中往往面临着枝晶生长、析氢反应 (HER) 以及腐蚀等问题,这严重制约了 AZIBs 在储能领域的进一步发展。有研究表明,溶剂化 Zn(H 2 O) 6 2+ 的固有高脱溶能以及 Zn 2+ 的缓慢扩散沉积动力学,是导致 ZMA 发生上述问题的主要原因。理论上,通过对 ZMA 进行表面工程设计,可以捕获 ZMA- 电解液界面处的水合态 Zn 2+ 以降低脱溶能并提高扩散沉积动力学。然而,已有的实验方案往往忽略了 Zn 2+ 脱溶剂化后会在 ZMA 表面形成大量滞留的脱溶剂水 。 事实上,这些积聚于 ZMA 表面的脱溶剂水具有高反应活性,是导致 ZMA 表面发生 HER 和腐蚀的重要原因之一。因此,
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