電沉積平整的金屬陽(yáng)極可減少電極與電解液的接觸面積,從而減輕界面副反應(yīng)，有利于提高電池性能。但是，電沉積金屬電極時(shí)易形成粗糙的非平整固液界面，阻礙電池的充電和高儲(chǔ)能?？傊?，電沉積平整的金屬陽(yáng)極意義重大，但這并不容易。
康奈爾大學(xué)Archer教授團(tuán)隊(duì)2019年11月1日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science》上報(bào)道研究成果，提出用外延生長(zhǎng)機(jī)制電沉積平整的金屬電極，宣稱(chēng)在不銹鋼襯底上先披覆一層(001)織構(gòu)石墨片實(shí)現(xiàn)了安全廉價(jià)的高儲(chǔ)能電極材料金屬鋅Zn的可逆外延電沉積，轟動(dòng)科學(xué)界，贏得一片喝彩。
然而，5月28日中國(guó)卓越領(lǐng)軍科技期刊《Science Bulletin》用3頁(yè)篇幅刊登了青島大學(xué)盧朝靖教授和美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室周華博士的評(píng)論文章，否定了Archer教授團(tuán)隊(duì)的外延電沉積金屬電極。評(píng)論指出，原論文展示的電子衍射花樣僅表明電沉積Zn晶片表面是(001)，這與其和石墨片的取向關(guān)系無(wú)關(guān)。原論文提供的所有掃描電鏡、原子力顯微鏡和掠入射X射線衍射(XRD)等所謂外延證據(jù)在方法學(xué)上均無(wú)效，不能支持外延生長(zhǎng)。實(shí)際上，原論文中的掠入射XRD實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，石墨片上的 Zn電沉積層依然接近隨機(jī)取向，至多僅含少許(001)取向的Zn晶片或由這種晶片堆疊而成的粗晶粒?？傊?，Archer教授團(tuán)隊(duì)未成功外延電沉積一種金屬電極，他們的文章濫用了外延的概念。同時(shí)，評(píng)論還推薦了可靠評(píng)判外延的優(yōu)選技術(shù)方案，即先用theta-2theta掃描XRD結(jié)合X射線極圖評(píng)估Zn層的織構(gòu)，再用高分辨透射電鏡確定各石墨片與其上Zn層的晶體學(xué)取向關(guān)系，逐片統(tǒng)計(jì)擁有外延關(guān)系的占比分?jǐn)?shù)。
盧朝靖現(xiàn)任中國(guó)物理學(xué)會(huì)固體缺陷專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，曾任中國(guó)電子顯微鏡學(xué)會(huì)理事，長(zhǎng)期致力于X射線衍射和電子顯微分析方面的教學(xué)與科研工作。2019年9月13日他曾在Science發(fā)表評(píng)論文章，質(zhì)疑美國(guó)Switzer教授團(tuán)隊(duì)的旋涂外延膜。
評(píng)論文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.05.028
被質(zhì)疑的原論文鏈接：
