Abstrak
Baterai Zn-ion berbasis air (AZIB) secara luas dianggap sebagai kandidat ideal untuk sistem penyimpanan energi berskala besar. Namun, anoda logam Zn telah lama menghadapi tantangan, seperti: reaksi evolusi hidrogen, pertumbuhan dendrit, korosi permukaan. Di sini, kami melaporkan pengembangan lapisan pelindung polimer yang dapat menyembuhkan diri sendiri dan memiliki daya rekat yang kuat untuk AZIB, yang dicapai dengan mempolimerkan molekul kecil alami, asam tioktik (TA) pada permukaan Zn. Berkat afinitas yang kuat dan spontan antara permukaan logam Zn dan atom S pada rantai polimer, lapisan pelindung polimer ini dapat melekat dengan kuat dan dinamis pada permukaan Zn. Dengan demikian, bahkan pada ketebalan hanya <1 μm, lapisan pelindung dapat menunjukkan gaya rekat yang kuat hingga 10,5 N dengan permukaan Zn, sementara gugus karboksil yang melimpah dalam lapisan pelindung dapat membentuk ikatan hidrogen intramolekul, yang memberikan sifat penyembuhan diri yang tinggi dan meningkatkan kekuatannya. Lapisan pelindung tersebut secara efektif menghambat pertumbuhan dendrit secara fisik, mengatur migrasi Zn2+ dan perilaku pengendapan secara kimiawi. Oleh karena itu, sel simetris dapat didaur ulang selama ~1000 jam pada kerapatan arus masing-masing 1,0 mA cm-2 dan 5,0 mA cm-2. Sel penuh dengan NH4V4O10 juga dapat berjalan stabil selama 1000 siklus dengan retensi kapasitas tinggi.