近日，课题组杨阳老师在锌金属电池研究方面取得重要进展，相关成果“Reconstruction of Electric Double Layer for Long-Life Aqueous Zinc Metal Batteries”发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上。

水系可充电锌金属电池具有高体积比容量与价格低廉的优势，因而获得了越来越广泛的关注。然而，不稳定的锌金属/电解液界面导致了沉积过程中锌枝晶的生长和界面副反应的发生，进而造成了电池的库仑效率降低和低使用寿命减少。基于此，本工作设计了一种SiO₂增强的海藻酸杂化膜(SiO₂-SA)，用于调节锌金属电极双电层中各化学物种与界面的相互作用能从而实现其空间分布的优化。海藻酸锌中的带负电的羧酸根基团通过静电作用使Zn²⁺离子均匀化，将SO₄^2-阴离子排斥于亥姆霍兹层外，同时固定自由水分子而降低其活性。重组后的双电层不仅通过Zn²⁺的均匀快速转运实现了无枝晶锌沉积过程，而且消除了锌沉积过程中的界面寄生副反应。Zn@SiO₂-SA电极使锌对称电池和高负载锌金属全电池具有良好的循环稳定性，对称电池寿命超过3000 h，高负载V₂O₅||Zn@SiO₂-SA全电池面积容量达到2.05 mAh cm^-2，为实现实用化水系可充电锌金属电池奠定了坚实的基础。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202212446