可充水系锌金属电池（AZMB）具有成本低、环境友好、容量大等优点，因此吸引了研究人员的广泛关注。然而，水作为溶剂会在锌负极界面上引发副反应，导致在宽 pH 电解质中可逆性差、寿命短。针对上述问题，我校环境与资源学院环境材料开发研究所团队提出了界面pH缓冲机制、两性离子pH自适应电离机制、双端基捕获机制、竞争溶剂化机制、同步改性正负极等策略，显著提升了可充水系锌金属电池的性能，相关研究成果相继发表在Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64, 202415221、Energy Environ. Sci., 2025, 18, 1282-1293、Adv. Funct. Mater., 2024, 34, 2310486、ACS Nano, 2023, 17, 23181-23193、Adv. Sci., 2022, 9, 2201433。
近期，针对Ah级别AZIB实际应用需求为导向，我校环境与资源学院陈庆华&钱庆荣&曾令兴教授与南开大学陈军院士团队联合研究，提出了一种动态调节电子和Zn2+离子的策略以实现锌均匀氧化还原，设计了系列具有不同电子离域空间的添加剂分子来验证这种动态调节机制，并总结了普适性的规律。较大的分子内电子离域空间、离域π键和‒COOH官能团的结合，促使肉桂酸（CA）分子在锌负极表面形成了一个稳定的分子层。该层可以有效地防止副反应，并通过驱动电子在共轭原子和官能团之间流动以动态调节负极表面的电子和Zn2+离子的排列，最终在锌氧化还原过程中动态的均匀化电场和Zn2+离子反应位点的分布。得益于这种动态调节，Ah级别的Zn//I2软包电池在2 mA cm-2下表现出1.473 Ah（188.7 Wh kg-1）的高容量和出色的倍率性能。这种动态调节在Ah级别的锌锰软包电池和锌溴电池中具有良好的兼容性。这项工作加深了同行对高可逆性Ah级别AZIB调控机制的理解。该工作成果以“Dynamic Regulation for the Well-distribution of Electrons and Zn2+ Ions Achieving Uniform Zn Redox in Ah-Scale Pouch Cells”为题发表于碳中和领域顶级期刊《Advanced Materials》，该论文第一单位为福建师范大学，第一作者为我校2022级博士生林楚园，通讯作者为曾令兴教授、严振华研究员和陈军院士，陈庆华教授和钱庆荣研究员为本研究工作的主要参与者。
该研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才项目和福建省重点基金的资助。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202511484