德国KIT王健AS：钙钛矿层诱导调控低温水系锌金属电池离子-偶极作用

本文针对低温环境下水系锌金属电池(ZMBs)中Zn2+与水分子间极强的离子-偶极相互作用导致脱溶剂化困难、枝晶生长和副反应加剧的瓶颈问题，创新性地采用钙钛矿型ZnSn(OH)6(PIC-ZSH)快离子传导界面层作为调控剂。研究背景指出，传统电解液工程和人工界面层在低温下效果有限。研究目的旨在通过PIC-ZSH层协同调控[Zn(H2O)x]2+的离子-偶极作用，加速脱溶剂动力学并均匀化Zn2+通量。研究结论表明，PIC-ZSH层能有效破坏离子-偶极相互作用，降低脱溶剂化能垒，排出界面活性水分子，从而抑制枝晶生长和析氢副反应。在0°C、10 mA cm⁻²的极端条件下，改性对称电池实现了800小时稳定循环，库伦效率达99%。匹配MnO₂全电池在0°C下循环1000次后容量保持率近80%，展现出优异的低温电化学性能和实际应用潜力。