赵东元院士领衔！复旦大学晁栋梁Nature子刊丨Wf因子量化锌成核界面电化学！

水系锌电池因安全、低成本而备受关注，但锌负极在沉积/剥离过程中易出现枝晶、腐蚀和析氢副反应，传统球形成核理论忽略了锌六方密堆积结构的各向异性，难以准确描述锌的成核行为。本研究由复旦大学晁栋梁团队在Nature Communications发表，旨在建立锌专属的成核理论并提出量化界面电化学的描述符。背景上，现有理论缺乏对锌-水界面动态演化的统一解释。研究目的为修正传统模型，引入Wf无量纲因子，将过电位驱动力与界面阻力（腐蚀电流、极化阻抗）纳入统一评价体系。结论表明，基于Zn-HCP成核模型，调控表面能和过电位可减小晶核尺寸、强化(002)织构。高Wf电解液能有效抑制副产物、析氢和枝晶，实现100%放电深度下超700小时稳定运行，并使Zn||NaV₃O₈电池在10 A g⁻¹下循环7660圈。该工作为水系锌电池的电解液和界面设计提供了理论基础和通用定量指标。