余建文等发表文章于EES Batteries

Resolving the true origin of mossy morphology in aqueous Zn batteries

水系锌基电池由于其高安全性、低成本以及优异的电化学性能在下一代储能器件中具有巨大应用潜力，然而，充电过程锌的不均匀沉积对电池的重复循环带来了巨大挑战。其中枝晶作为一种常见的不均匀沉积形貌已经被广泛研究，但是苔藓状的锌沉积形态演变过程和产生机理仍然是模糊的。在此，本工作突破了以往成核过程决定锌沉积形貌的观念，从锌吸附原子的层间扩散为速控步骤的角度解释了苔藓状锌沉积形貌的成因，并据此说明了为什么在低极化程度、高电解液浓度下更容易形成此种形貌。另外，脉冲作为缓解离子耗竭的措施在抑制枝晶方面有很好的效果，但弛豫带来的高浓度电解液与抑制苔藓状生成是相互矛盾的，在此也第一次得到了解释。最后，通过在电解液中加入少量的锡用于加快层间扩散速度，并在极小的极化程度和大容量下使得锌沉积完全消除苔藓状的生成，进一步验证了结论，同时也将为后续锌基电池中锌负极的优化提供思路。

2025年11月