源自生物的单糖：作为绿色且可大规模应用的电解质添加剂，用于耐用的水基锌-金属电池

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Bioderived Monosaccharides as Green and Scalable Electrolyte Additives for Durable Aqueous Zinc–Metal Batteries

水系锌金属电池通过引入生物衍生单糖GAL作为添加剂，协调Zn2?并重组氢键网络，促进离子传输和脱溶剂化，抑制枝晶生长；同时GAL选择性吸附在Zn表面形成稳定混合SEI膜，抑制腐蚀并引导均匀沉积，实现3500小时循环和99.8%库伦效率等优异性能，提出可持续生物添加剂策略。

　　

水基锌-金属电池（AZMBs）面临诸多挑战，主要包括锌阳极上的枝晶生长、腐蚀以及副反应，这些问题源于不稳定的锌离子（Zn²⁺）溶剂化作用和界面不稳定性。本文介绍了一种名为d-(+)-半乳糖（GAL）的生物衍生单糖作为可持续的电解质添加剂。GAL能与锌离子结合，部分取代水分子（H₂O）在锌离子周围的溶剂化层中，从而重新排列氢键网络，增强锌离子的传输能力，促进其脱溶剂化过程，并抑制枝晶的形成。同时，GAL具有亲锌性，能够选择性地吸附在锌表面，取代水分子并促进形成一种坚固的混合型SEI（Solid Electrolyte Interface）层，该层能有效防止腐蚀并实现均匀的锌沉积。实验结果表明：Zn//Zn电池在3500小时内可稳定循环；Cu//Zn电池在700次循环后仍保持99.8%的库仑效率；MnO₂//Zn全电池在300次循环后仍保留84%的容量。这项研究提出了一种利用生物衍生单糖来稳定锌阳极、提升高性能水基锌-金属电池性能的可持续策略。