南方科技大学《Small》：CuZn纳米颗粒和石墨烯在水系锌离子电池中的协同作用

本文研究了CuZn纳米颗粒和石墨烯在水系锌离子电池中的协同作用。背景方面，水系锌离子电池（AZIBs）因其低成本、高安全性和高理论容量被视为下一代储能设备，但锌阳极的界面不稳定性问题（如枝晶生长、氢演化和腐蚀）限制了其可逆性。研究目的是通过开发一种新型CuZn纳米颗粒和石墨烯的复合涂层（CZPG），以改善锌阳极的性能。结果表明，CZPG涂层通过石墨烯的高导电性和CuZn纳米颗粒的亲锌性，有效调节了Zn2+通量分布和沉积动力学，抑制了寄生反应，实现了均匀的锌成核。结论显示，CZPG@Zn对称电池在5.0mA-cm-2和2.5 mAh-cm-2条件下循环寿命超过1300小时，比裸锌电池延长24倍；与KVO阴极搭配的全电池在1000次循环后容量保持率达81.9%。这一研究为高性能AZIB的开发提供了新思路。