余桂华团队PNAS：梯度复合水凝胶层稳定水系金属负极
纳米人
2026-01-21 18:04
文章摘要
背景：水系金属电池（如锌电池）因安全性高、成本低而备受关注，但金属负极在水系电解液中易发生析氢、腐蚀等副反应，导致循环寿命短。研究目的：为解决抑制副反应与维持高离子电导率之间的矛盾，研究团队提出一种梯度界面工程策略。结论：通过在锌负极表面构建VMT纳米片梯度分布的复合水凝胶层，实现了界面水活性与离子电导率的空间协同调控，显著提升了负极在高电流密度下的循环稳定性（如对称电池在5 mA cm⁻²下稳定循环超2000小时），并改善了全电池性能。
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