植酸锌螯合层

高速率无枝晶

富含锌离子的螯合层通过阳离子补偿消除界面浓度梯度，同时排斥阴离子、抑制副反应，实现均匀的锌沉积。

张雨哲 · Rouya, Wang · Ao Huaisheng 敖怀生 · Tao, Ma · Xuekun, Zhu · Zhang, Xiaotan · Jian, Rong · 周子尧 · Bai Zhongchao · 窦世学 · Nana, Wang · 李忠玉

Advanced Energy Materials 2025

具体参数

锌电镀/剥离循环寿命

{'zh': '≈2400', 'en': '≈2400'} h

平均库仑效率

{'zh': '99.8', 'en': '99.8'} %

全电池容量保持率

{'zh': '87.5', 'en': '87.5'} %

技术优势

消除浓度梯度

富含 Zn²⁺ 且具有强螯合能力的 ZP 层能够快速、动态地补充界面离子，确保均匀的 Zn²⁺ 通量，从而抑制枝晶生长。

抑制副反应

ZP 层排斥阴离子并限制水分子在锌负极表面的迁移，从根本上抑制了析氢和腐蚀等副反应。

提升循环性能

改性锌负极在 1 mA cm⁻² 和 1 mAh cm⁻² 下实现了约 2400 小时的稳定锌电镀/剥离，平均库仑效率达 99.8%。

应用场景

• 水系锌离子电池：用改性锌负极直接组装高性能水系锌离子电池，延长循环寿命。
• 锌金属负极：用植酸锌层保护锌负极，抑制枝晶和副反应，提高库仑效率。
• 界面修饰：作为一种人工 SEI 界面层，通过螯合和排斥作用调控离子传输。