埃米限域Ti₀.₈₇O₂离子筛

筛锌隔水，无枝晶

一种基于单层Ti₀.₈₇O₂纳米片的界面层，利用原子级钛空位与层间距实现Zn²⁺选择性传输，同时屏蔽水分子和阴离子，从根源上抑制水系锌电池的枝晶与副反应。

Peng, Xing · 叶财超 · Honglan, Huang · Hou, Zhen · 付永胜 · Chen, Mingzhe · 胡林峰 · 熊攀 · Wang Guoxiu · 朱俊武

Advanced Materials 2026

具体参数

循环寿命
{'zh': '>5000', 'en': '>5000'} h
循环寿命
{'zh': '>4000', 'en': '>4000'} h
容量保持率
{'zh': '85.4', 'en': '85.4'} %
钛空位尺寸
{'zh': '3.0 × 3.8', 'en': '3.0 × 3.8'} Å
层间距
{'zh': '3.5', 'en': '3.5'} Å
Zn²⁺离子半径
{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} Å
H₂O分子大小
{'zh': '4.0', 'en': '4.0'} Å
SO₄²⁻离子大小
{'zh': '5.9', 'en': '5.9'} Å

技术优势

选择性透锌

原子级钛空位（约3.0×3.8 Å）和层间距（约3.5 Å）仅允许Zn²⁺（约1.5 Å）通过，阻挡H₂O（约4.0 Å）和SO₄²⁻（约5.9 Å），从根源抑制副反应。

长循环寿命

对称电池在1 mA cm⁻²下循环超过5000小时，5 mA cm⁻²下超过4000小时，无枝晶生长。

软包电池验证

Ah级软包电池在3 A g⁻¹下循环300圈后容量保持85.4%，证明该策略可放大。

应用场景