哈工大张乃庆在AS发表成果：仿生分子层构建高稳定性界面，助力锌负极长寿命稳定运行

本研究背景聚焦于锌离子电池负极在高电流密度和大容量下循环寿命短的问题，主要由于锌枝晶生长、析氢和副反应等导致。研究目的是通过仿生分子层构建高稳定性界面，提升锌负极的循环寿命和稳定性。研究团队受极端微生物生存机制启发，设计出PyrB分子，该分子能在锌负极表面形成类似细胞膜的耐受界面环境，通过强静电作用自组装成稳定分子层，并调控氢键网络提升离子传导性能。实验结果显示，PyrB@Zn对称电池在1mA cm-2@1 mAh cm-2条件下稳定运行8800小时，10mA cm-2@5 mAh cm-2下寿命达1100小时。全电池测试也验证了其高效性，锌||二氧化锰全电池在1 A g-1下500次循环后比容量为123.1 mAh g-1。结论表明，该仿生分子层策略为构建高稳定性金属负极界面提供了有效方案，推动高性能可充电金属电池发展。