Electrofabricated Oxygen‐Terminated Zincophilic ZnCoAl‐LDH Functional Layers for Reversible Zinc Metal Anodes

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作者
Qiangchao Sun,Xinlin Peng,Xijun Liu,Shuyu Bi,Le Zhang,Zhifeng Xu,Youxia Huang,Xionggang Lu,Hongwei Cheng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (26): e73111-e73111
标识
DOI:10.1002/smll.73111
摘要

ABSTRACT Rechargeable aqueous zinc‐based batteries represent a cost‐effective and safe technology for grid‐scale energy storage, yet are hindered by dendritic growth and parasitic reactions. Architecting artificial interface layers (AILs) exhibits a viable solution, while conventional fabrication methods often suffer from binder‐induced impedance. Herein, inspired by biomedicine targeting mechanism, a binder‐free, uniform ZnCoAl‐layered double hydroxide interlayer enriched with zincophilic oxygen groups modified Zn anodes (LDH‐O@Zn) is constructed via an integrated electrosynthesis. This well‐adhered layer not only serves as a physical barrier against Zn plating‐associated stress and water‐induced corrosion but also dynamically regulates Zn nucleation/desolvation behaviors by terminal polar groups and unimpeded Zn 2+ channels, thereby guiding Zn(002) preferentially homogeneous deposition. As a result, the LDH‐O@Zn symmetric cell cycles stably over 2500 h at 10 mA cm −2 and maintains an average Coulombic efficiency (CE) of 99.73% over 9000 cycles. Notably, in a full‐cell configuration with a high‐mass‐loading NaV 3 O 8 · n H 2 O cathode (∼19.92 mg cm −2 , N/P ratio of ∼5.45), the LDH‐O@Zn delivers a remarkable capacity retention of 86.83% after 2800 cycles at 1 A g −1 . This work highlights the crucial role of terminal group chemistry in interfacial design, enabling scalable, durable Zn anodes for practical aqueous batteries.
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