浙江师范大学黄健航＆复旦大学夏永姚最新EES：通过质子添加剂形成高Zn(002)择优取向实现无枝晶锌阳极

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【研究背景】 锌金属负极由于严重的枝晶生长和副反应,导致低库仑效率和有限的循环寿命，是限制可充电水系锌电池商业应用的主要瓶颈。考虑到电极的晶面取向影响新沉积金属的生长模式，因此沉积基底晶面的择优取向对诱导无枝晶锌沉积具有重要意义。锌属于六方最密堆积结构（HCP），其中Zn(100)、Zn(101)、Zn(002)具有较高的织构系数。当Zn的择优晶面以(100)和(101)为主时，Zn倾向于以一个大角度（70°-90°）进行沉积，有利于锌枝晶的生长。当Zn的择优晶面以(002)为主时，Zn倾向于以一个小角度（0°-30°）进行沉积，有利于均匀的无枝晶且平行于基底的沉积。因此，在锌沉积过程中构筑Zn(002)晶面是有效抑制锌枝晶生长的方法。目前报道了多种异质基底（如石墨烯，铜等）诱导Zn(002)晶面的形成。而直接使用已有Zn(002)基底被认为是一种更为有效的方法， ………………………………