研究概述在水系锌电池(AZBs)中,双电层(EDL)的不稳定性会导致金属负极不稳定。基于此,2024年10月31日,中国科学院化学研究所黄长水研究员在国际期刊Energy & Environmental Science发表题为《Weaving electron-rich alkynes: a durable in situ skin for stabilizing zinc anodes》的研究论文。为了解决这个问题,研究人员原位构建了一个富电子的噻吩二炔界面相(e-TDYP)作为一种“配位皮肤”来稳定锌负极的EDL。e-TDYP的高电子密度有助于与锌离子的强相互作用,使锌离子在负极表面高效传输和沉积。e-TDYP的共轭噻吩和环二炔基团重构了EDL,同时在长期循环中保持结构完整性和性能。通过动态调节噻吩基团和可转换的炔键,e-TDYP改性的锌负极在5 mA cm-2/5 mAh cm-2下实现了低极化电压和超过1000小时的长期可逆沉积/剥离,具有较高的放电深度(DOD)。密度泛函理论(DFT)计算表明,Zn离子优先通过环二炔中心的锚定位点,以较低的能垒迁移。全电池测试表明,在2 A g−1下6000次循环后具有出色的容量保持率。这些发现强调了通过EDL调节实现先进电极设计的重要性,有助于实现稳定的锌负极。 图文解读图1:e-TDYP@Zn的构建和作用机理图2:e-TDYP对Zn负极电化学性能的影响图3:e-TDYP@Zn全电池性能测试结果文献信息Weaving electron-rich alkynes: a durable in situ skin for stabilizing zinc anodes, Energy & Environmental Science, 2024. https://doi.org/10.1039/D4EE03164D