硫基水系锌电池 (SZB) 因其综合高容量、有竞争力的能量密度和低成本而受到越来越多的关注。然而，几乎没有报道的阳极极化严重降低了 SZB 在高电流密度下的寿命和能量密度。
在这里，阿德莱德大学乔世璋教授开发了一种集成的酸辅助限制自组装方法 (ACSA)，以精心设计二维 (2D) 介孔亲锌筛 (2DZS) 作为动力学界面。
文章要点
1）所制备的 2DZS 界面呈现出独特的二维纳米片形态，具有丰富的亲锌位点、疏水性和小尺寸中孔。因此，2DZS 界面在减少成核和平台过电势方面起着双重作用：（a）通过开放的亲锌通道加速 Zn2+ 扩散动力学和（b）通过显着的溶剂化-鞘层抑制析氢和枝晶生长的动力学竞争筛分作用。
2）负极极化在 20 mA cm-2 时降低至 48 mV，全电池极化降低至未改性 SZB 的 42%。结果，在 1 A g-1 下实现了 866 Wh kgsulfur-1 的超高能量密度，并在 8 A g-1 的高倍率下实现了 10,000 次循环的长寿命。
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Jiahao Liu, et al, 2D Mesoporous Zincophilic Sieve for High-Rate Sulfur-Based Aqueous Zinc Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.2c13540
https://doi.org/10.1021/jacs.2c13540
