近日，化學(xué)與材料工程學(xué)院新能源材料與器件科研創(chuàng)新團(tuán)隊張賀博士在水系鋅離子電池電解液工程調(diào)控方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Reconstructionofcoordinationeffect-inducedsolvationstructuresandelectrodeinterfacefordendrite-freezincanodes”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《ChemicalEngineeringJournal》（中國科學(xué)院1區(qū)TOP期刊，IF：13.2）上。文章第一作者為我院張賀博士，學(xué)院劉凡凡博士和馬濤博士參與了部分工作，本科生姚新悅和魏金陽等同學(xué)參與了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通訊作者為學(xué)院王小東教授，河南大學(xué)劉賓副教授，南京郵電大學(xué)解令海教授，安徽大學(xué)吳明在教授。

研究內(nèi)容簡介：

水性鋅離子電池具有理論比容量大、安全性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到了研究者的廣泛關(guān)注，但鋅電極的無序鋅枝晶和界面副反應(yīng)等導(dǎo)致電池循環(huán)穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重制約其規(guī)模化應(yīng)用。本研究開發(fā)了一種具有雙重協(xié)同效應(yīng)的新型綠色改性劑，實(shí)現(xiàn)了無枝晶鋅電極和高性能的水系鋅離子電池，有力地推動了水系鋅基電池的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。將綠色環(huán)保的吡啶甲酸鋅（ZPL）引入水系電解液中，作為電解液改性劑穩(wěn)定鋅金屬電極。水解后的吡啶甲酸根離子（PL^?）可通過弱氫鍵作用調(diào)節(jié)Zn²⁺的溶劑鞘結(jié)構(gòu)，加速Zn²⁺的脫溶動力學(xué)。同時，該陰離子還傾向于優(yōu)先吸附在鋅電極表面，促進(jìn)Zn²⁺的緊密沉積和有序遷移。研究表明：含ZPL改性劑的Zn||Zn對稱電池在0.5mAcm^?2的電流密度下，電池的循環(huán)壽命超過2100h；Zn||Cu非對稱電池獲得超長壽命的可逆鍍鋅/剝離過程，其循環(huán)次數(shù)超過2700圈，平均CE高達(dá)99.72%。添加ZPL后，全電池的容量保持性和循環(huán)穩(wěn)定性均得到了顯著提升。

期刊簡介：

《ChemicalEngineeringJournal》由Elsevier出版社出版，是一本聚焦材料科學(xué)與工程技術(shù)的國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊，最新影響因子為13.2，是中國科學(xué)院1區(qū)TOP期刊。（文、圖/張賀　初審/高曉寶　復(fù)審/李川　終審/王小東　發(fā)布/崔蘇如）