东华大学罗维/复旦大学赵东元、晁栋梁/上海大学卜凡兴等最新NSR:界面能驱动乳液组装构筑大孔介孔COF加速水系电池Zn2+脱溶剂化
纳米人
2026-06-09 17:33
文章摘要
水系锌金属电池中锌负极的不均匀沉积和缓慢的Zn2+脱溶剂化过程严重制约了电池的循环寿命。东华大学罗维、复旦大学赵东元、晁栋梁和上海大学卜凡兴合作团队创新性地提出了一种界面能驱动的乳液组装策略,通过在水-均三甲苯-二氧六环-F127体系中调节水/油比,系统调控乳液相、胶束结构及组装行为,成功实现了MesoCOFs的对称性、介相和孔径的可编程调控,构建了高度多样化的材料库。研究表明,界面能驱动胶束从均相组装向界面组装转变。作为概念验证,具有48.5 nm超大孔和丰富C=N键的树枝状MesoCOF被用作功能性界面层,其大介孔通道与富电子氮位点协同作用,显著加速了Zn2+脱溶剂化并均匀离子通量,抑制了锌枝晶生长。最终,MesoCOFs涂覆的锌负极对称电池在1.0 mA cm–2下实现了超过1340小时的稳定循环,为长寿命水系电池的界面设计提供了新范式。
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