梯度夹层

稳定锌负极抑制析氢

一种集成了3D结构和亲锌合金的多重过滤浓缩梯度夹层，能过滤电解液中的水分子以抑制析氢反应，同时均匀化电场并富集锌离子，实现无枝晶的均匀锌沉积。

Jiang, Zhenjing · Siwei, Fan · Du, Zijuan · Zhang, Wei · Chen, Ruwei · Yang, Hang · Jie, Chen · Cui, Zhe · Cui, Fuhan · Zhang, Guoju · Zhu, Chongyang · Lei, Shuangying · He, Guanjie · Yin, Kuibo · 孙立涛

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

对称电池循环寿命

{'zh': '3330', 'en': '3330'} h

过电位

{'zh': '14.1', 'en': '14.1'} mV

技术优势

抑制析氢

梯度夹层过滤电解液中的水分子，从源头减少析氢反应，避免产气和性能衰减。

均匀沉积

亲锌合金富集Zn2+并均匀化电场分布，抑制枝晶生长，保证锌金属的平整沉积。

长循环寿命

对称Zn||Zn电池稳定循环3330小时，过电位低至14.1 mV，说明夹层有效延长锌负极寿命。

全电池兼容

保护后的锌负极与MnO2、NH4V4O10正极及碘软包电池在低N/P比下均表现出优异的循环稳定性。

应用场景

• 水系锌离子电池：直接作为锌负极保护层，提升水系锌电池循环稳定性。
• 锌金属负极保护：梯度夹层抑制枝晶和副反应，延长锌负极寿命。
• 储能器件界面工程：通过界面设计过滤水分子并均匀电场，改善电极/电解液界面。
• 高倍率锌电池：均匀锌沉积和高稳定性支持高倍率充放电。