深圳大学米宏伟AFM：压电电场耦合晶面调控助力高倍率固态锌金属电池

本文针对固态锌金属电池中离子传输慢、锌枝晶生长及界面副反应等问题，提出了一种压电电场耦合晶面调控策略。研究通过在PVDF-HFP聚合物基体中引入ZnO纳米填料，构建PHE-ZnO复合固态电解质。ZnO的压电响应和诱导β相富集作用，增强了电解质极化能力，并在锌/电解质界面形成局域电场，促进盐解离与Zn²⁺传输，均匀化离子通量，诱导锌沿热力学稳定的Zn(002)晶面致密沉积。同时，该电解质促进了富ZnF₂/ZnS的无机-有机梯度SEI形成，有效抑制副反应并提升界面稳定性。实验结果表明，基于该电解质的Zn|Zn对称电池在0.1 mA cm⁻²下稳定循环超过2750小时，临界电流密度达7.0 mA cm⁻²；Zn|VO₂软包电池在0.2 A g⁻¹下循环140圈后容量几乎无衰减。该研究为固态锌金属电池的界面工程与晶面调控提供了新思路，展现了良好的产业化应用前景。