阳离子-阴离子协同作用化学技术实现了局部化的低水消耗和高电位差界面工程，从而制备出稳定的、无需氢释放的锌金属阳极

《Nano Letters》：Cation–Anion Synergistic Chemistry Enables Localized Lean-Water and High-Potential-Difference Interfacial Engineering for Stable Hydrogen-Evolution-Free Zn-Metal Anodes

本研究通过添加三氟乙酸作为电解质添加剂，设计出局部贫水、高电位梯度的界面结构，抑制析氢反应（HER），促进ZnF?富集的固体电解质界面（SEI）层形成，同时增强Zn2?传输并诱导六方Zn晶体生长。该策略使Zn∥Zn对称电池在20 mA cm?2电流密度下循环稳定超过1000小时，Zn∥聚苯胺软包电池循环1000次后容量保持82.3%，有效实现无HER的锌金属负极。

　　

在锌（Zn）镀层过程中，氢演化反应（HER）以及不受控制的沉积动力学严重影响了锌金属阳极的可逆性。内部的亥姆霍兹平面（Helmholtz plane）以及由此形成的固态电解质界面（SEI）对HER过程起着关键调控作用。我们提出了一种采用三氟乙酸铥（thulium trifluoroacetate）作为电解质添加剂的局部化、低水含量、高电位梯度界面设计。三氟乙酸根离子在锌表面形成一层富集了阴离子的层，这层离子起到了阻挡质子的作用，并导致界面局部缺水。该层与原位形成的富锌氟化物（ZnF₂）SEI共同作用，抑制了H₂O的分解。同时，铥（Tm³⁺）介导的电双层（electric double layers）增强了锌离子（Zn²⁺）的传输，并促进了具有（002）晶向的六方锌晶结构的形成。因此，Zn∥Zn结构的电池在20 mA cm^–2/5 mAh cm^{–22），且稳定性超过1000小时；而Zn∥聚苯胺（polyaniline）结构的电池在经过1000次循环后仍保持82.3%的容量且没有膨胀。这种阳离子-阴离子协同策略为开发无氢演化反应的锌金属阳极提供了一条新途径。}