近日，材料与化学工程学院焦尚青博士在国际储能材料领域高水平期刊Energy Storage Materials（中科院一区，IF=18.9）上发表题为“Constructing interfacial molecular layer coupled with Zn2+ transfer/deposition kinetics modulation toward deeply reversible Zn anodes”的研究性论文（DOI: 10.1016/j.ensm. 2024.103909）。该工作得到了安徽省教育厅重点项目、滁州学院科研启动基金等项目的支持。
锌离子在两种电解液中的沉积机制示意图
在该研究中提出了一种创新的界面策略，即利用生物大分子支链淀粉糖（Pul）在电解液系统中激活锌金属阳极（ZMAs）表面。研究发现在添加剂Pul分子的自适应吸附作用下，界面分子层（IML）的自发组装不仅在电极界面触发了富Zn2+区域的形成，有效平衡了离子通量，而且同时将Zn2+的成核生长模式转变为瞬时渐进的杂化机制。重新配置Zn2+在非均质电极/电解质界面的转移/沉积动力学。此外，在固/液界面处，IML对高热力学活性的水合氢和SO42-具有稳定的屏蔽作用。因此，在随后的电镀过程中，实现了光滑致密的锌沉积，表明该改性电解质在可充电水系金属电池中具有较为广阔的应用前景。（稿源单位审核：骆宝明 责任编辑：陈沭文）