内蒙古大学赵东元/赵再望团队 最新AM：大脑皮层仿生界面，助力低温水系储能

本文以大脑皮层脑回-脑沟结构为仿生原型，针对低温下水系锌离子电池界面反应动力学受限的难题，设计了具有层级仿生界面的中空介孔碳球（HCSs-sg）。研究背景：低温下电解液粘度增加、离子扩散降低、Zn²⁺脱溶剂化能垒增大，导致电池容量迅速衰减。研究目的：通过仿生设计，在不牺牲结构稳定性的前提下同时实现活性位点富集、离子传输加速和脱溶剂化能垒降低，从而提升低温电化学性能。结论：HCSs-sg具有约30 nm脑回突起和约22 nm介孔，比表面积达717 m² g⁻¹，显著增强了赝电容活性位点密度；通过形成定向微电场和离子浓度梯度加速离子传输，并将脱溶剂化能垒从3.33 eV降至1.89 eV。在0.1 A g⁻¹下比容量达158 mAh g⁻¹，10 A g⁻¹下保持92 mAh g⁻¹，10,000次循环后容量保持率96.6%；-25°C下容量保持率达56%。该工作为低温储能系统提供了新的界面设计策略。