纤维素/环糊精人工界面相
离子选择性传输
通过超分子环糊精与羧化纤维素重建非晶结构,同时锚定硫酸根阴离子,实现锌离子选择性快速传输,显著抑制副反应与枝晶生长。
张孝良 · Xiaojie, Lu · 陈磊 · 王春霞 · Liu, Yong · Zhang, Xiangwu
Small 2026
具体参数
- 循环寿命
- {'zh': '2200', 'en': '2200'} h
- 库仑效率保持率
- {'zh': '99.88', 'en': '99.88'} %
- 初始容量
- {'zh': '115.2', 'en': '115.2'} mAh g⁻¹
- 容量保持率
- {'zh': '78.32', 'en': '78.32'} %
技术优势
锌离子传输更快
环糊精的空间位阻效应重建纤维素结构,增加非晶区,降低离子传输能垒。
阴离子被固定
β-环糊精作为阴离子受体锚定硫酸根,限制其移动,实现离子选择性传输,减少副反应。
水分子被束缚
界面相暴露大量羟基,高效捕获活性水,抑制负极腐蚀。
适应体积变化
界面相具有优异的机械能力,能适应电镀过程中的负极体积变化,避免开裂。
应用场景
- 水系锌电池:直接作为负极用于组装长寿命水系锌电池
- 锌金属负极保护:人工界面相抑制枝晶和副反应,保护锌负极
- 电池界面材料:作为界面材料改善离子传输并稳定界面
- 大规模储能:提升锌电池寿命和可靠性,适合大规模储能