陈继章AFM: 单氟磷酸锌：用于构建固体电解质及原位改性锌金属电极的新型锌离子导体

文章总结

水系锌离子电池（AZIBs）日益被认为是一种可持续且具有成本效益的储能选择，然而，锌枝晶的形成、副反应以及腐蚀等问题限制了它们的实际应用。在这项研究中，首次引入了单氟磷酸锌（ZPOF）来对锌基电池进行改性。单氟磷酸锌表现出高达 3.8 mS cm⁻¹ 的离子电导率，有助于锌离子（Zn²⁺）的高效传输，并减少锌 / 电解质界面处锌离子的积累。此外，单氟磷酸锌卓越的亲锌特性有助于实现锌的均匀沉积。基于单氟磷酸锌的固体电解质膜使得水系锌离子电池在 0.2 A g⁻¹ 的电流密度下能够提供 322.2 mAh g⁻¹ 的容量，并且在 1 A g⁻¹ 的电流密度下能够稳定运行超过 500 小时。单氟磷酸锌还可以在锌表面原位生成，形成一层坚固且贴合的涂层，这能够显著提高电解质亲和性、耐腐蚀性以及电化学动力学性能，同时促进去溶剂化过程并抑制锌离子的平面扩散。因此，锌 // 锌对称电池在 25 mAh cm⁻² 的高容量和 85.4% 的高放电深度下实现了超过 550 小时的稳定循环。此外，各种全电池配置的性能也得到了显著提升。这项研究凸显了单氟磷酸锌作为一种新型锌离子导体在提升锌基电池性能方面的潜力。

图文简介

单氟磷酸锌（ZPOF）薄膜的制备、表征及性能评估

Zn@ZPOF 电极的制备与表征

使用裸锌电极或 Zn@ZPOF 电极的 Zn//Zn 电池的电化学性能

全电池的电化学性能

论文信息

通讯作者：Jizhang Chen