南京大学孟祥康教授Nano Letters：具有高锌离子选择性的复合涂层实现稳定的锌阳极

本文针对锌离子电池负极副反应问题展开研究。背景方面，锌阳极存在枝晶生长、腐蚀反应和析氢副反应等问题，严重影响电池性能稳定性。研究目的为开发具有高锌离子选择性的复合涂层来保护锌阳极。通过密度泛函理论计算筛选出锡酸锌(ZTO)材料，发现其对Zn2+具有强亲和力(-4.5 eV)和低迁移势垒(0.10 eV)，同时与醋酸纤维素(CA)形成协同保护层。实验结果表明，该CZ涂层能有效调节离子行为、抑制副反应，使对称电池在5 mA cm-2条件下实现3000小时超长循环寿命，极化电位仅80 mV，并显著提升库仑效率和抗腐蚀能力。结论表明，这种有机-无机复合涂层策略为高性能锌负极保护提供了有效解决方案。