锌铜共沉积动态界面重构策略实现长效稳定锌金属电池

本研究针对锌负极沉积不可控导致的稳定性难题，报道了一种基于乙醇混合电解质（EtZCL-Cu）的可持续Zn/Cu共沉积策略。通过Cl?络合驱动Cu(OH)2溶解释放Cu2+，诱导Zn/Cu置换-合金化反应，动态重构亲锌Cu界面，实现无枝晶沉积。锌对称电池循环超6000小时，全电池在0.5 A g?1下循环10000次容量保持率达95.9%，为锌金属电池界面失效问题提供创新解决方案。

　　

锌金属电池中因锌沉积不可控引发的负极不稳定性，一直是制约其发展的关键瓶颈。一项创新研究提出通过低成本乙醇基混合电解质（EtZCL-Cu）实现可持续的锌/铜共沉积策略。该电解质含ZnCl₂和不溶性Cu(OH)₂添加剂，高浓度Cl^?通过络合作用持续驱动Cu(OH)₂溶解释放Cu²⁺，从而在电池循环过程中引发自发的锌/铜置换-合金化反应。

这种动态重构机制确保电沉积锌表面长期暴露亲锌性（zincophilic）铜位点，有效防止锌亲和合金界面功能失效。可重构的合金界面维持零成核过电位，实现抑制枝晶的锌电沉积，使锌对称电池获得超6000小时的卓越循环稳定性。乙醇溶剂和Cl^?络合的Cu⁺/Cu²⁺氧化还原对协同提升活性炭正极全电池容量，在0.5 A g^?1电流密度下循环10000次后容量仍超过90 mAh g^?1，容量保持率高达95.9%。该研究通过电解质介导的原位合金化建立了可持续的界面工程范式，为解决锌金属电池中亲锌界面功能退化这一关键难题提供了有效路径。