有机阴离子界面层

锌负极循环超 3600 小时

通过原位自组装在锌负极表面构建化学吸附层，同时抑制析氢腐蚀、加速锌离子扩散并诱导三维沉积，实现无枝晶长寿命锌基储能。

Li, Yixuan · 张德懿 · Wang, Bing · Yang, Li · Zheyuan, Li · Cao, Youzhi · Zhe, Liu · Tiantian, Ying · 李世友 · Yue, Li

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

对称电池循环寿命

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

混合超级电容器循环寿命

{'zh': '150000', 'en': '150000'} cycles

全电池容量保持率

{'zh': '99.21', 'en': '99.21'} %

库仑效率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

技术优势

抑制析氢腐蚀

化学吸附的有机阴离子层阻挡自由水和活性水分子向锌表面扩散，切断析氢和腐蚀的介质通道。

加速锌离子输运

界面层优化界面反应动力学，加速 Zn²⁺ 从溶液到电极表面的扩散，降低浓差极化。

三维沉积无枝晶

将锌的电沉积从二维扩散转变为三维扩散，有效抑制枝晶生长，平整沉积形貌。

超长循环寿命

对称电池稳定循环超 3600 小时，混合电容器 15 万次循环，远超同类报道。

应用场景

• 锌离子电池：直接用作锌离子电池负极，大幅延长循环寿命至数千小时。
• 水系储能：在水系电解液中稳定锌负极，实现高库仑效率与长循环。
• 锌空气电池：保护锌负极避免自腐蚀，提升锌空气电池搁置与循环寿命。
• 柔性储能器件：界面层抑制析气，适合柔性封装中对体积变化容忍度高的场合。