近日，化學與材料工程學院新能源材料與器件科研創新團隊張賀博士在水系鋅離子電池電解液工程調控方面取得新進展，相關成果以“Reconstructionofcoordinationeffect-inducedsolvationstructuresandelectrodeinterfacefordendrite-freezincanodes”為題發表在材料領域國際權威期刊《ChemicalEngineeringJournal》（中國科學院1區TOP期刊，IF：13.2）上。文章第一作者為我院張賀博士，學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參與了相關實驗，通訊作者為學院王小東教授，河南大學劉賓副教授，南京郵電大學解令海教授，安徽大學吳明在教授。

研究內容簡介：

水性鋅離子電池具有理論比容量大、安全性好、成本低等優點，受到了研究者的廣泛關注，但鋅電極的無序鋅枝晶和界面副反應等導致電池循環穩定性較差，嚴重制約其規模化應用。本研究開發了一種具有雙重協同效應的新型綠色改性劑，實現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展和實際應用。將綠色環保的吡啶甲酸鋅（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節Zn²⁺的溶劑鞘結構，加速Zn²⁺的脫溶動力學。同時，該陰離子還傾向于優先吸附在鋅電極表面，促進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，其循環次數超過2700圈，平均CE高達99.72%。添加ZPL后，全電池的容量保持性和循環穩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與工程技術的國際權威學術期刊，最新影響因子為13.2，是中國科學院1區TOP期刊。（文、圖/張賀　初審/高曉寶　復審/李川　終審/王小東　發布/崔蘇如）