原位构建双组分杂化界面层稳定水系锌离子电池锌阳极

为解决水系锌离子电池(AZIBs)中锌沉积不可控和界面水诱发副反应等难题，研究人员创新设计了一种原位生长的双层梯度疏水人工界面(ZFPB)。该结构通过ZnF2外层的离子传导特性和Pb内层的电子调控作用，实现了Zn2+快速迁移与均匀沉积，使对称电池在5 mA cm?2下循环寿命达2500小时，MnO2全电池2000次循环容量保持率92%，为AZIBs产业化提供了新思路。

　　

这项突破性研究针对水系锌离子电池(AZIBs)商业化面临的核心挑战——锌阳极界面不稳定问题，提出了一种精妙的仿生界面设计。科研团队如同建造分子级"防护服"般，在锌表面原位构筑了具有梯度特性的ZFPB双层膜：外层是允许Zn²⁺自由穿梭的ZnF₂离子筛，内层则是能通过价电子与Zn²⁺"亲密互动"的Pb导电层。这种"刚柔并济"的结构不仅像交通警察般引导锌离子有序沉积，其疏水特性还如同防雨涂层般阻隔了水分子引发的副反应。实验数据令人振奋：修饰后的电池在严苛条件下仍能保持"青春活力"，对称电池循环2500小时后依然"精神抖擞"，全电池在低至1.8的N/P比(正负极容量比)下也可稳定循环700次。这项研究为开发下一代高性能储能器件提供了重要技术路线。