Angew.：通过自级联催化加速去溶剂化 - 扩散动力学以实现高耐用性低温锌金属电池

背景：水系锌金属电池（AZMBs）因其高安全性、环境友好性和高理论比容量被视为有潜力的储能体系，但受限于循环稳定性和库仑效率，核心问题在于[Zn(H₂O)₆]²⁺去溶剂化过程的高动力学势垒，导致析氢副反应和锌枝晶形成。研究目的：为解决此问题，研究团队设计了一种单原子铋分散在富缺陷LaMnO₃.₁₅钙钛矿上的复合层（SABi/U-LMO），修饰于锌负极表面，提出自级联催化策略，旨在加速去溶剂化并优化锌原子扩散行为。结论：该策略通过调控电子结构，促进Zn²⁺电子填充以加速去溶剂化、抑制析氢，并重新分布界面电场引导锌原子横向生长，实现了显著性能提升：修饰负极在0℃下稳定循环5000小时，库仑效率达99.59%；全电池在-20℃下循环900次后容量保持率近100%，验证了该策略在构建高性能低温水系锌金属电池中的可行性。