【有望应用于大规模储能，港城大提出实现均匀锌电镀/剥离的预沉积策略，可用于锌基电池的寿命提高】

水系锌基电池 是一种理想的大规模储能电源，兼具高安全性和价格优势，但是其存在的问题也十分显著。例如，锌负极在沉积溶解的过程中容易形成枝晶并刺穿隔膜，这会引起电池的短路，从而导致其寿命大幅缩短。

为提高电池寿命，锌负极的问题亟待解决，普遍的解决方案是对电极界面进行改性，或者在电解液中加入添加剂来稳定锌负极。然而，目前关注锌负极本身沉积溶解行为的研究较少。

近日，#香港城市大学# 材料科学与工程系支春义教授团队分析了锌基电池中的锌负极在处于不同电化学状态时，其工作寿命所受到的影响，并基于此提出了一种预沉积策略，可使对称电池中的预沉积锌电极均匀地完成剥离和电镀过程。

6 月 27 日，相关论文以《通过电化学协议优化为长效水锌电池定制金属电极形态》（Tailoring the metal electrode morphology via electrochemical protocol optimization for long-lasting aqueous zinc batteries）发表在 Nature Communications 上，支春义担任通讯作者，香港城市大学材料科学与工程系博士生李清为第一作者。

据了解，他们的工作首先是发现了一个比较独特的现象，然后基于现象提出了较为简便的锌负极解决方案。

一般来说，评估锌负极的话会用对称电池，即使用两个锌电极交替地进行沉积溶解来判断电极的稳定性。但事实上，两个看似对称的电极，在某种程度上说是不能等同视为对称的，因为其中一个电极的初始过程是沉积，另一个电极的初始过程则是溶解。

基于这一区别，该团队分别对两个电极进行了沉积溶解行为的分析。结果发现，对于先发生溶解的电极，电极在初次溶解的时候会出现不均匀溶解，从而形成一些凹陷，凹陷处则会成为下次沉积时候的活性位点，并不断地生长枝晶；对于先发生沉积的电极，这种不均匀的沉积行为有所缓解。

不同于在组装之后处于放电态的锂离子电池，典型的锌离子电池组装之后通常处于充电的状态，在首次使用时需要进行放电，对应来说，锌电极此时会进行溶解反应。

支春义表示，现在大家的普遍关注点在于对直接沉积形貌的调控，而溶解行为的相关研究较少。此次他们发现的两个电极的不同行为现象，对锌负极的研究是有具有实际指导意义的。

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