Janus吸附层

调控锌沉积动力学与界面稳定性

一种极性离子型界面层，通过羧基与酰胺基协同锚定锌离子并在疏水苯环排斥水分子的空间合作下，确保锌负极在高面容量下实现超长循环寿命。

Chang, Dong · Haojie, Ji · Yang, Tao · Hongbo, Wu · Chao, Liu · Xuedong, Xie · Sheng, Ouwei · 杨得鑫 · Tianyu, Shen · Zeyang, Sun · 张鉴 · Rongkun, Zheng · 张朝峰 · Zhang, Xuefeng

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

循环寿命

{'zh': '3600', 'en': '3600'} h

累积镀锌容量

{'zh': '4.875', 'en': '4.875'} Ah cm⁻²

技术优势

循环寿命超长

羧基和酰胺基协同锚定锌离子，形成局域富锌区，实现均匀沉积；疏水苯环排斥自由水，抑制副反应，使锌负极在1 mA cm⁻²、1 mAh cm⁻²下稳定循环超过3600小时。

高面容量镀锌

在高面容量5 mAh cm⁻²条件下，锌对称电池的累积镀锌容量达到4.875 Ah cm⁻²，表明该界面能支持厚锌沉积而不失效。

应用场景

• 水系锌离子电池：作为电解液添加剂或锌负极涂层，抑制枝晶和副反应，延长电池循环寿命。
• 柔性储能器件：该界面层可涂覆于柔性锌负极，提高柔性电池的循环稳定性和安全性。
• 锌金属负极保护：通过分子级Janus界面同时实现锌离子均匀沉积和疏水保护，替代传统单一功能涂层。