同济大学杨正龙教授课题组 AFM：界面能级调控实现电子-离子解耦以抑制析氢并构建高耐久性锌金属负极

背景：水系锌离子电池因安全性高、成本低而成为大规模储能的候选，但锌负极在水系电解液中面临析氢反应和化学腐蚀耦合导致的界面失效问题。研究目的：针对析氢反应热力学驱动力强的问题，提出通过电子受体驱动的界面能级调控机制，在锌负极表面构建人工界面层，从分子尺度重构界面电子分布，以本征性抑制析氢并提升锌负极耐久性。结论：研究设计了一种含苯并噻二唑单元的三嗪基共轭聚合物作为界面层，通过降低LUMO能级形成电子贫化层，抬升氢吸附自由能，实现电子-离子解耦，从而显著抑制析氢反应；电化学测试显示，改性锌负极在对称电池和全电池中均表现出优异的循环稳定性和高库伦效率，证实了该策略的有效性。