面向锌负极和二氧化锰正极长期稳定性的双层界面结构的合理设计

本文介绍了南京大学姚亚刚教授团队在水系锌-二氧化锰电池领域的研究成果。针对锌负极和MnO2正极在电解液中的界面稳定性问题，研究团队通过在ZnSO4电解液中引入硫辛酸钠（ST）分子，构建了由ZnS–有机无定形内层和聚合态硫辛酸锌外层组成的双层界面结构。这一设计不仅优化了电解液的溶剂化结构，抑制了析氢反应和锌腐蚀，还通过ST分子的动态二硫键赋予界面自修复能力。实验结果表明，ST增强的锌对称电池在60 mA cm-2下实现了7800圈的超长循环寿命，锌锰全电池在2000 mA g-1下经过10,000圈循环后容量衰减率仅为0.0014%。该研究为长寿命锌锰全电池的发展提供了重要突破。