HEPES自组装单层锌负极

无枝晶长循环

用HEPES添加剂在锌负极原位构筑可动态补充的有序自组装单层，同时调控溶剂化鞘并隔绝活性水，实现均匀致密的锌沉积。

Yawen, Xie · 王磊 · Gao, Jiechang · Shucheng, Shi · Yin, Ni · Shiqi, Shen · Shusheng, Huang · Yan, Tianran · Yang, Ling · Qi, Chen · 曾攀 · Han, Yong · 刘志 · 刘铁峰 · 张亮

Advanced Functional Materials 2025

参数信息

循环寿命

4000 h

技术优势

枝晶不再长

HEPES在锌负极形成有序自组装单层，提供均匀的锌离子成核位点，实现致密均匀沉积。

长循环有保障

Zn||Zn对称电池在1 mA cm⁻²下稳定循环4000小时，远超常规寿命。

水不捣乱了

调节锌离子溶剂化鞘并利用Zn@HEPES的疏水性，减少活性水与负极直接接触，改善沉积动力学。

全电池也受益

与MnO₂正极配对的全电池表现出优异的反应可逆性和容量保持率。

应用场景

• 水系锌离子电池：直接替换电解液，提升水系锌电池循环寿命。
• 锌负极：在锌负极表面形成保护层，抑制枝晶。
• 电池寿命提升：将Zn||Zn对称电池稳定性提升至4000小时。