基于有机溶剂原位制备的致密疏水铜金属层在保护锌负极中的应用

通过在N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂中锌电极与CuI之间的置换反应,在锌电极上原位构建了一层致密且疏水的铜金属保护层(Cu@Zn)。铜金属保护层能有效地隔离锌电极与电解液的接触,减少锌电极-电解液界面的析氢和腐蚀等副反应。同时,铜金属保护层还具有较好的亲锌性,更小的界面电阻,更低的成核能垒,有利于锌离子均匀沉积,从而有效抑制了锌枝晶的生成。Cu@Zn对称电池实现了超过1 700 h(1 mA·cm^(-2))和1 330 h(3 mA·cm^(-2))的循环寿命。采用商用MnO_(2)与之匹配得到的Cu@Zn||MnO_(2)全电池不仅在1 A·g^(-1)下具有168.5 mAh·g^(-1)的可逆比容量,还可稳定循环2 000次以上。