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

     近日，中南大學化學化工學院唐有根-王海燕團隊在化學類國際頂級期刊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無枝晶鋅負極的界面設(shè)計原理與相關(guān)研究進展。這是該團隊繼2019年發(fā)表鋅負極界面調(diào)控論文（Angew Chem Int Ed., 2019, 131,15988）后的又一重要成果。中南大學化學化工學院為論文唯一完成單位，2017級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，近年來在大規(guī)模儲能領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注。但是鋅負極枝晶的生長會導致電池循環(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一步應(yīng)用。在此綜述中，該團隊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-鋅負極界面和鋅負極-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極的主要設(shè)計方法。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鋅均勻沉積的設(shè)計策略，相關(guān)設(shè)計策略將為合理設(shè)計無枝晶鋅負極提供理論依據(jù)，同時該論文將推動鋅金屬負極在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

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