近日，我校材化學院王疆瑛教授團隊在水系鋅離子電池領域取得重要研究進展。相關成果以“Tailoring the Whole Deposition Process from Hydrated Zn2+ to Zn0 for Stable and Reversible Zn Anode”為題，發表在化學頂刊Angewandte Chemie International Edition（《德國應化》，中科院1區，IF=16.1）上。第一兼通訊作者為中國計量大學青年教師宗泉，本科生李睿羚為共同第一作者，第一通訊單位為中國計量大學材化學院。

水系鋅離子電池（Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs）因其低成本、高安全性和環保特性，在未來大規模儲能領域具有廣闊的應用前景。然而，鋅負極在充放電過程中容易形成枝晶，這些枝晶會刺穿電池隔膜，導致電池短路和失效，從而限制了電池的循環壽命和安全性。此外，析氫和腐蝕這些副反應也會影響鋅離子沉積/剝離的可逆性。

本工作通過添加N-甲基甲磺酰胺（NMS）實現協同鋅離子化學環境調節，并構建電場分布、離子通量均勻的鋅負極/電解液界面。首先，NMS分子可以取代鋅離子溶劑化結構中的一個水分子，并且降低水的活度。其次，NMS優先吸附在鋅負極表面，構建疏水界面并調控鋅離子通量。最后NMS在鋅負極表明原位生成有機無機復合SEI膜，促進鋅離子均勻沉積。

材化學院始終堅持“四個一”的本科生培養模式，即至少公開發表1篇高質量的學術成果、申請1項專利、申報1項課題、參加1項學科競賽。通過開展“四個一”創新實踐活動，全面了提升學生的創新實踐能力。

本工作受到國家自然科學基金（52302322）、浙江省自然科學基金（LQ24E020004）、浙江大學硅及先進半導體國家重點實驗室的資金支持

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202409957