使用低成本、高安全性的水系电解液使二次锌金属电池（AZMBs）成为大规模储能系统是最有前途的选择。然而，锌金属负极在水系电解液中热力学稳定性较差，严重阻碍了AZMBs的实际应用。

近日，复旦大学卢红斌教授和北京科技大学张隆副教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过在锌表面涂覆氟化石墨并利用氟化石墨和锌之间原位的界面反应开发了一种富氟的杂化人工固体电解质界面来解决上述问题。

本文要点

1) 疏水的氟化石墨可以有效地限制电解液和电极之间的接触，从而显著提高锌负极的抗腐蚀能力。同时，由氟化石墨和锌原位反应生成的ZnF2共同组成的富氟杂化界面可以促进Zn2+的脱溶剂化作用，并均匀化锌离子通量，从而有效地抑制了副反应发生和枝晶生长。

2) 在苛刻的测试条件下（10 mA cm-2，1 mA h cm-2和30 mA cm-2，10 mA h cm-2），对称电池可以分别稳定地循环1400和200小时以上，远远超过了裸锌的性能。

3) 使用载量为6 mg cm-2的MnO2正极组装的Zn/MnO2全电池在1 A g-1的条件下经过2000次循环，仍能保持80%以上的容量。

本文提出的这种构建富氟杂化ASEI的方法可以为设计高性能AZMBs提供一种有效的潜在策略。

文章信息

Wang L., Zhang L., Meng Y., et al. Fluorinated hybrid interphases enable anti-corrosion and uniform zinc deposition for aqueous zinc metal batteries. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-023-2598-0