近日，我院短纤维功能材料研究室龙柱教授团队在水系锌离子电池领域取得了重要研究进展，研究成果以“Dynamic Regulation of Interfacial Micro-Environment for High Thermodynamics and Kinetics Enabling Stable and Reversible Zn Anode”为题在线发表在《Advanced Energy Materials》（IF=26，中科院大类一区TOP期刊）上，论文第一作者为我院博士研究生史肖蓉，通讯作者为龙柱教授和戴磊教授，伟德bv1946为唯一通讯单位。
锌负极在水系电解液中易发生析氢、腐蚀、钝化及枝晶生长等副反应，这严重损害了其稳定性与可逆性。这些副反应的本质是热力学与动力学层面的双重问题：从热力学角度，锌负极在水环境中热力学稳定性较差，易与电解液中游离水分子发生相互作用，引发析氢、腐蚀；从动力学角度，锌离子在锌负极/电解液界面的去溶剂化过程缓慢、迁移效率低下，导致界面处锌离子通量与浓度分布不均，最终引发锌的不均匀沉积和枝晶的肆意生长。
针对上述问题，研究团队提出了一种新型电解液调控策略，通过引入一种纤维素衍生物分子添加剂实现了对锌负极与电极液界面的微观结构与化学环境的动态调控，添加剂分子通过与电解液组分和锌负极表面的相互作用，抑制了电解液中游离水与锌负极的接触，同时促进了锌离子的去溶剂化过程及迁移过程，进而有效抑制了不良反应的发生，提高了锌负极的稳定性与可逆性。该研究为高性能水系锌离子电池的界面设计及电解液优化提供了新思路，对推动水系锌离子电池的发展具有重要意义。
论文链接：https://doi.org/10.1002aenm.202506191
图1.论文网络页面截图
图2.分子添加剂对锌负极/电解液界面亥姆霍兹层的调控
