重庆大学陈令允、香港城市大学张其春AFM： 次牛磺酸实现正负极界面协同调控，突破水系锌锰电池循环瓶颈

本文针对水系锌锰电池中锌负极枝晶生长、析氢腐蚀与MnO₂正极Mn²⁺不可逆溶解导致的循环稳定性差的问题，提出了一种多功能电解液添加剂策略。重庆大学陈令允与香港城市大学张其春团队将次牛磺酸引入2 mol/L ZnSO₄电解液中。在锌负极侧，次牛磺酸优先吸附形成疏水双电层与梯度有机-无机复合固态电解质界面膜，发挥pH缓冲作用，抑制副反应并引导锌均匀沉积，使锌-锌对称电池稳定循环2155小时。在MnO₂正极侧，次牛磺酸吸附后改变界面电子分布，形成负电环境富集Mn²⁺，显著提升双电子反应的可逆性。未添加Mn²⁺的Zn||MnO₂全电池在1 A/g电流密度下循环5000次后容量仍保持60.4 mA·h/g。该研究通过单种添加剂实现了正负极界面的协同调控，为水系锌基电池的商业化提供了新思路。