近日，bbin宝盈游戏官网李犁教授团队在水系锌金属电池锌负极研究方面取得重要进展。相关成果以“A Pre-Corrosion Strategy for Ultra-Stable Zn Metal Anodes via Hybrid Interface Engineering”为题发表于金属与冶金顶刊Acta Materialia。bbin宝盈游戏官网为第一完成单位，bbin宝盈游戏官网博士研究生刘晨和曾坚为共同第一作者，李犁教授为通讯作者。
该团队提出了一种基于杂化界面工程的预腐蚀策略以增强锌金属负极稳定性。通过在锌箔表面原位构建由氢氧化铝薄层与高暴露特定晶面协同构筑的杂化界面电极，降低了成核过电位和脱溶剂化势垒，确保了快速的 Zn2+迁移动力学。蚀刻后高暴露的Zn（002）晶面引导了沉积物的优势晶面取向，抑制了枝晶生长，显著提升了锌金属负极的可逆性和水系锌金属电池的电化学性能。
水系锌金属电池凭借其高理论容量、安全等优势，被认为是下一代大规模可持续性储能装置的候选者。然而难以控制的枝晶生长和腐蚀等界面副反应严重破坏了锌金属负极沉积/剥离可逆性，导致循环寿命降低，阻碍了水系锌金属电池商业化进程。构建可调控界面层是提升锌金属负极稳定性的有效策略，但传统无机/有机涂层易因反复的沉积/剥离过程中剧烈的电极体积变化导致分层失效，而激光光刻、磁控溅射等新兴技术则受限于层间附着力差、工艺复杂及高成本等瓶颈。因此构建兼具简便低成本制备工艺与多功能调控特性的锌金属负极界面层仍是一项挑战。本文提出了一种基于杂化界面工程的预腐蚀策略。通过选用单一环保试剂，采用简单且高效的浸渍处理方式不仅消除了对传统高耗能设备的依赖性，避免了传统锌箔酸/碱处理导致的环境污染问题。亲水性和亲锌性的氢氧化铝薄层兼具均匀成核特性和强去溶剂化能力，确保了Zn2+离子快速迁移动力学并降低了水合Zn2+离子去溶剂化能垒。浸渍处理后高暴露Zn （002）晶面诱导了锌沉积物晶面的优先取向，有效抑制了枝晶形成并实现了锌均匀沉积。该策略提升了锌金属负极稳定性和水系锌金属电池电化学性能。这项工作为高稳定性锌金属负极的开发提供了一种简便、经济高效且具备可规模化生产潜力的新策略。bbin宝盈游戏官网分析测试中心为数据采集和表征工作提供了重要支撑。
图1 COR电极预腐蚀策略设计理念及电化学性能
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121025
