近来，我国科学技能大学化学与资料科学学院陈维教授课题组在世界期刊Nature Communications宣布了题为“Constructing robust interfaceforanode-free zinc batteries with ultrahigh capacities”的研讨型论文。论文中规划了一种安稳的金属/金属-锌合金异质结界面层，完成了大面容量（200mAh/cm）下无锌枝晶的安稳堆积和溶解反响以及高达274Wh/kg的锌溴电池单位体积内的包括的能量。别的，大容量锌溴电池展现出优异的循环安稳性，电池模组与光伏面板集成展现了其对可再次出产的动力的存储才能。
水系锌电池具有低成本、长寿数、高安全的特色，是下一代大规模储能电池技能最有力的竞争者。但是锌电池面对一系列的问题，严重影响了其产业化进程：1）锌负极存在不可控的副反响如枝晶成长、析氢等，约束了电池的循环寿数；2）锌电池中过高的正负极比和较低的面容量降低了电池的单位体积内的包括的能量；3）缺少对Ah级大容量电池的功能研讨及其在储能体系中的运用探究。
该论文规划了一种二维锑/锑锌合金（Sb/Sb2Zn3）异质结界面层用于安稳锌在大面容量下的堆积/溶解。Sb/Sb2Zn3异质结界面在锌堆积过程中表现出对锌原子较强的吸附性及均匀的电场散布，以此来完成了200 mAh/cm2超高面容量下无枝晶的锌堆积/溶解（图1）。此外，运用Sb/Sb2Zn3异质结构界面润饰的无锌负极与溴正极结合装配成了无负极锌溴电池，显示出274 Wh/kg的理论单位体积内的包括的能量以及62Wh/kg的实践单位体积内的包括的能量。容量为500毫安时的大容量锌溴电池表现出超越400次的安稳循环。进一步扩大到1.5Ah的电池在不同的串并联方式下均表现出优异的放电电压和功率。此外，能量为9 Wh (6 V,1.5 Ah) 的锌溴电池模组与光伏板集成展现了其有用的可再次出产的动力贮存才能（图2）。本论文经过规划金属/金属锌合金异质结界面获得了具有优异才能功能的无负极锌溴电池，这将为锌电池在大规模储能中的运用拓荒新的路途。
图1. Sb/Sb2Zn3异质结界面层安稳锌堆积的机理。a锌堆积在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的示意图;b锌在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的吸附能;c, d锌在锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层上的电荷密度散布；e, f锌箔和Sb/Sb2Zn3异质结界面层在锌堆积过程中的电流密度散布。
图2. 大容量锌溴电池的研讨及其在储能中的实践运用。a 大容量锌溴电池结构示意图；b 大容量锌溴电池的实物图；c容量为500 mAh电池的循环曲线 Ah的锌溴电池在不同衔接方式下的放电曲线 Ah)的锌溴电池模组存储可再次出产的动力的运用展现。
我国科学技能大学化学与资料科学学院的博士生郑新华和博士后刘再春为该论文的一起榜首作者，我国科学技能大学化学与资料科学学院、合肥微标准物质科学国家研讨中心的陈维教授为该论文的通讯作者。大规模储能电池系列研讨工作得到我国科大人才团队项目和中心高校根本科研业务费专项资金的赞助。
