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（水系鋅離子電池結(jié)構(gòu)與負(fù)極界面設(shè)計(jì)方法示意圖）

     近日，中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院唐有根-王海燕團(tuán)隊(duì)在化學(xué)類國際頂級(jí)期刊Angew Chem Int Ed.上發(fā)表題為“Interfacial design of dendrite-free zinc anodes for aqueous zinc-ion batteries”的文章（2020，DOI：10.1002/anie.202000162），該論文全面闡述了水系鋅離子電池?zé)o枝晶鋅負(fù)極的界面設(shè)計(jì)原理與相關(guān)研究進(jìn)展。這是該團(tuán)隊(duì)繼2019年發(fā)表鋅負(fù)極界面調(diào)控論文（Angew Chem Int Ed., 2019, 131,15988）后的又一重要成果。中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院為論文唯一完成單位，2017級(jí)博士生張旗為第一作者，王海燕和唐有根教授為共同通訊作者。

 

       水系鋅離子電池具有成本低，安全性高的優(yōu)點(diǎn)，近年來在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注。但是鋅負(fù)極枝晶的生長會(huì)導(dǎo)致電池循環(huán)穩(wěn)定性差，庫侖效率低等問題，限制了水系鋅離子電池的進(jìn)一步應(yīng)用。在此綜述中，該團(tuán)隊(duì)首先指出電子和離子的行為是影響鋅沉積質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并從優(yōu)化載體-鋅負(fù)極界面和鋅負(fù)極-電解液界面的角度回顧了通過調(diào)節(jié)界面電場和離子分布來制備無枝晶鋅負(fù)極的主要設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，作者提出了通過調(diào)節(jié)鋅成核和生長過程中的界面電場和離子分布來誘導(dǎo)鋅均勻沉積的設(shè)計(jì)策略，相關(guān)設(shè)計(jì)策略將為合理設(shè)計(jì)無枝晶鋅負(fù)極提供理論依據(jù)，同時(shí)該論文將推動(dòng)鋅金屬負(fù)極在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

       此工作獲得了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21975289），湖南省科技重大專項(xiàng)（2017GK1040），湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2019GK2033），湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017TP1001），湖南省杰出青年基金，湖湘青年英才和中南大學(xué)“升華育英計(jì)劃”等基金和人才項(xiàng)目的支持。