可充电水性电池以其高理论容量和重量容量（5849 mAh cm^-3，820 mAh g^-1）、低氧化还原电位（与标准氢电极相比为- 0.76 V）被认为是新一代电网规模储能的有前途的替代品。然而，异质电场分布和界面副反应被认为是ZIBs商业化的绊脚石。本文通过葡萄糖酸钠(SG)添加剂的阳离子静电屏蔽和阴离子优先吸附来解决这些挑战。

通过理论计算表明，SG阴离子的极性官能团（COO^-）优先吸附在Zn阳极上，改变Zn²⁺的迁移路线，抑制了副反应。有限元模拟说明阳离子（Na⁺）端作为动态护甲，为Zn²⁺在（002）晶面上均匀沉积提供了强大的静电屏蔽作用，从根本上消除Zn枝晶生长，促进Zn的抗腐蚀行为。进一步实验结果显示，具有改性电解质的Zn//Zn对称电池在高达80%的放电深度下可提供长达600小时的寿命。此外，即使在负/正比为2.11的历史最低水平30μL mAh^-1的贫电解质下，在1 A g^-1下循环800次后，Zn//VOX充满电池的容量保持率仍提高了84.37%。这项工作开发了一种接口双调制策略，并为ZIBs的实际应用提供了独特的见解。该工作以新捕京3522com为第一单位近期在线发表在国际著名材料学期刊Advanced Function Materials 上。

图1 （a）在优化吸附模式下，H2O和SG在不同Zn晶面上的吸附能比较；（b）ZSO和SG/ZSO电解液中的Zn²⁺浓度分布

图2 在DOD为80%时，ZSO和SG/ZSO电解液中Zn//Zn电池的循环性能。

图3 实际条件下1 A g⁻¹的循环性能

论文作者：唐欢（物理学院硕士生，共一），胡楠（化工学院硕士生，共一），马琳翔，翁浩凡，黄丹（通讯作者，物理学院），陈政军，尹旭才，徐晶（通讯作者，化工学院），何会兵（通讯作者，化工学院）

论文题目：Interfacial Dual-Modulation via Cationic Electrostatic Shielding and Anionic Preferential Adsorption toward Planar and Reversible Zinc Electrodeposition

期刊信息：Advanced Function Materials, 2024, 2402484.

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202402484.