联手周豪慎!天津科技大学「长江学者」高发明副校长/杨武海&上海交大杨慧军Angew | 亲核取代实现低 N/P 比锌电池的稳健氟化界面!
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2026-05-03 08:30
文章摘要
水系锌电池因其安全性和可持续性备受关注,但商业化受限于电解质分解和枝晶生长导致的锌可逆性低。本研究由天津科技大学高发明副校长/杨武海团队与上海交通大学杨慧军合作,提出一种化学策略:通过乙醇去质子化产生的亲核性乙醇根离子,诱导三氟甲谱根阴离子脱氟,原位构建坚固的氟化物保护界面。该界面显著提升了锌库伦效率(高中低电流密度下)和锌利用率。该表面改性使Zn0.25V2O5/Zn粉末电池在低N/P比(<2:1)和高面积容量(>2mAh cm-2)下实现长期循环稳定性。光谱学和理论分析揭示:乙醇羟基离解后,质子从锌负极接受电子生成氢气,形成富阴离子层;乙醇根阴离子优先攻击OTF-阴离子导致其断裂,从而在锌负极表面构建富含ZnF2的界面,有效增强负极侧稳定性。研究为原位构建坚固氟化界面提升锌电池性能提供了新方案。
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