近日，徐錫金教授團隊在水系儲能領域取得重要研究進展，相關工作以題為"Highly Reversible Zn Metal Anode Securing by Functional Electrolyte Modulation "的研究論文發表于頂級期刊Advanced Energy Materials上，中科院一區，影響因子27.8。博士研究生李傳琳為論文第一作者，王成剛副教授和徐錫金教授為共同通訊作者，濟南大學為第一完成單位。

由于鋅離子電池具有高理論容量(820 mAh g^–1/ 5855 mAh cm^-3)和理想的電化學氧化還原電位(- 0.762 V vs. SHE)，其商業化潛力巨大。然而，鋅負極界面上的副反應阻礙了鋅離子電池的長期運行，限制了其大規模應用。本論文通過采用少量的4-氨基苯磺酸鈉(SABS)添加劑誘導Zn²⁺的均勻沉積，從而抑制界面處副反應的發生。SABS的優先吸附促進了貧水內亥姆霍茲層的形成，從而抑制了Zn負極表面游離H₂O的析氫腐蝕。此外，SABS可以進一步分解形成固體電極/電解質界面(SEI)層，調控Zn²⁺的電化學沉積/剝離行為，大大提高了Zn//Zn對稱電池的循環壽命。基于此優化策略，組裝的Zn||I₂全電池在20000次循環后，仍然具有92.4%容量保持率。同時，組裝的軟包電池（4×5 cm²）在5 mA cm^-2下經820次循環后，容量保持率達99.1% (63 mAh）。

圖1. 鋅離子溶劑化結構及雙電層的調控表征。

圖2. SEI層的結構和組成表征。

圖3. Zn負極表面的沉積動力學和耐腐蝕性表征。

圖4. Zn負極沉積的形貌表征。

圖5. Zn//Zn對稱電池在ZnSO₄+SABS電解液中的電化學性能。

圖6. Zn||I₂全電池在ZnSO₄+SABS電解液中的電化學性能。

撰稿：張寧寧  編輯：弋媛  審核：王曉