西北工业大学杜祝祝/「国家高层次人才」艾伟最新Nature子刊 丨弱束缚水剪切增稠电解液稳锌！

该研究针对水系锌金属电池中锌枝晶生长和析氢腐蚀等关键挑战，提出了一种基于弱束缚水介导的剪切增稠非牛顿流体电解液。背景方面，传统水系电解液中自由水活性高，易引发副反应，而强束缚水又阻碍离子传输。研究目的是设计一种能同时调控水分子结合状态、界面化学和力学响应的电解液，以协同抑制枝晶和腐蚀。结论上，作者利用羧甲基纤维素将自由水转化为弱束缚水，并结合磺酸化二氧化硅纳米颗粒构建剪切增稠网络，该网络能在枝晶尖端局部应力下快速硬化，从而机械抑制枝晶生长。实验表明，该电解液使Zn||Zn对称电池在50 mA cm⁻²、25 mAh cm⁻²下稳定循环900小时，1.5 Ah的Zn||I₂软包电池在20 mA cm⁻²下循环200圈后容量衰减率仅0.004%，并展现出冲击响应型机械强化能力，为实用化水系锌金属电池提供了新路径。