添加剂分子工程指导超稳定锌离子电池的（100）取向锌沉积

本文研究了D-葡罗酰胺（D-Glu）作为电解液添加剂在水系锌离子电池中的应用。D-Glu通过其羟基、羰基和酰胺基团调控锌沉积/剥离过程，优先取代锌离子溶剂化壳层中的水分子，降低电解液中活性水含量，抑制析氢反应。此外，D-Glu在不同晶面的选择性吸附诱导锌（100）晶面的定向生长，形成无枝晶沉积。实验结果表明，使用D-Glu添加剂的锌对称电池在1 mA cm-2电流密度下稳定循环超过4000小时，过电位低至25 mV。以NH4V4O10为正极的全电池在5 A g-1电流密度下经过2000次循环后仍保持218 mAh g-1的可逆容量。本研究展示了分子设计在调控晶体取向以开发高性能锌离子电池中的潜力。