3D打印低迂度垂直孔道氮掺杂锌负极实现电子/离子协同传输助力高深度放电锌电池

来自国内的研究人员通过3D打印技术构建了具有垂直排列孔道的低迂度氮掺杂锌负极。该设计显著降低电极迂度，缩短离子迁移路径，同时氮掺杂亲锌表面降低沉积能垒，实现均匀致密的锌沉积。对称电池在61.7%的高放电深度下仍保持稳定循环，为长寿命高能量密度锌离子电池（ZIBs）的负极设计提供了新思路。

　　

通过3D打印技术精巧制备了低迂度、氮掺杂的三维锌负极。垂直排列的孔道结构显著降低了电极迂度（tortuosity），实现了短路径快速离子传输。同时，氮掺杂的亲锌表面（zincophilic surface）大幅降低了锌沉积的能垒，促进均匀致密的锌沉积。对称电池即使在61.7%的高放电深度（DOD）下仍能保持稳定的镀锌/剥离过程，在1 mA cm^?2和1 mAh cm^?2条件下实现了720小时的无枝晶循环。该研究为长寿命、高能量密度锌离子电池（ZIBs）的负极设计提供了重要理论基础。