当前位置:首页  教学科研

我校张贤惠教授团队在水系锌离子电池领域取得新进展

时间:2026-03-13浏览:10设置

水系锌金属电池凭借高安全、低成本、资源丰富等优势,成为大规模储能的重要技术方向,但锌金属负极不稳定是制约其应用的核心瓶颈。在传统硫酸锌电解液中,锌沉积/剥离易出现析氢、腐蚀、副产物及枝晶生长等问题,其本质是体相溶剂化结构失衡与界面反应动力学紊乱协同作用的结果。现有电解液工程策略多为单功能调控,无法实现体相与界面协同优化,仍是该领域关键科学问题。

针对上述难题,我院张贤惠教授联合哈尔滨工程大学李文武教授、韩国成均馆大学Ho Seok Park院士团队,提出复合添加剂协同调控的新型电解液设计策略。通过理性组合六偏磷酸钠(SHMP)与钼酸钠(NMO)构建复合添加剂体系(SN),突破传统体相调控与界面修饰割裂的局限:协同重构电解液体相溶剂化环境,削弱Zn²⁺与水作用、降低水活性;借助Zn²⁺介导界面原位共沉积,形成化学耦合的Mo/P富集固态电解质界面层(SEI),且Mo元素在循环中发生可逆价态演化,实现自适应界面调节,真正达成体相—界面贯通式耦合调控。

该策略使电池性能大幅提升:Zn||Zn对称电池稳定循环3700h,Zn||Cu电池5100圈循环平均库仑效率99.85%,Zn||MnO₂全电池在2Ag⁻¹下循环2500圈容量保持率78.9%。研究建立了体相—界面耦合双重调控范式,为水系锌电池及其他水系电池电解液设计提供新理论与新思路,相关成果以“Protective Solid Interphase via Composite Additives for Long-Life Aqueous Zinc Batteries”为题发表于国际顶级期刊ACS Energy Letters。

 

我校海峡柔性电子(未来科技)学院为该研究工作的第一完成单位,我校硕士研究生赵显厅为本文第一作者。张贤惠教授以及哈尔滨工程大学李文武教授,韩国成均馆大学Ho Seok Park院士为共同通讯作者。研究得到了福建省自然科学基金等项目的支持。

原文链接:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c03837

 

[海峡柔性电子(未来科技)学院]


返回原图
/