陆俊/蔺洪振/刘云建/王健AFM：电子离域工程促进界面去溶剂化实现无枝晶锌金属电池

主要观点总结

该文章研究了水系锌离子电池（AZIBs）中锌枝晶生长等问题，并介绍了一种通过缺陷硫化物调控锌离子沉积动力学的方法。通过密度泛函理论计算和电化学测试，筛选出VS 2-x 作为最优界面层材料。其电子离域性的增强促进了水合Zn 2+ 的解离和Zn扩散，含有调制层（Zn@VS 2-x ）的非对称电池表现出卓越的循环寿命和稳定的倍率性能。该文章为水系锌离子电池的发展提供了新的思路和方法。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

水系锌离子电池因其低成本、高理论容量和较低的氧化还原电位等优势，成为极具发展前景的储能体系。然而，锌枝晶生长、电极腐蚀、析氢反应以及副产物的生成等问题严重制约了AZIBs的实际应用。

关键观点2: 工作介绍

中国科学院苏州纳米所蔺洪振研究员、江苏大学刘云建教授等合作报道了缺陷硫化物在增强锌离子沉积动力学方面的普适性，并比较了它们对改善AZIBs成核和扩散动力学的影响。

关键观点3: 内容表述

通过密度泛函理论计算和电化学测试，筛选出VS 2-x 作为最优界面层材料。其电子离域性的增强促进了水合Zn 2+ 的解离和Zn扩散，降低了锌离子扩散能垒。含有调制层（Zn@VS 2-x ）的非对称电池表现出卓越的循环寿命和稳定的倍率性能。缺陷工程调控的电子离域化是阻止枝晶形成的新策略。

关键观点4: 实验结果

Zn@VS 2-x 电极在常温下表现出高达99.3%的库伦效率和超过450次的稳定循环，在低温环境下展现出超长循环寿命（超过5200小时）和优异的倍率性能。

关键观点5: 结论

本研究提出了一种控制锌离子/原子扩散动力学的新策略，通过操纵缺陷增强电子离域化来阻止枝晶的形成。该策略为实现锌负极长寿命、高可逆及环境适应性提供了巨大优势。