联手陈朝吉！湖南大学汪朝辉/西安理工燕映霖/武汉大学Nature子刊丨羟基调控纤维素粘结剂！

本文针对水系锌电池中高容量正极面临的界面电荷转移迟缓、活性物种溶解和电极结构衰退等问题，以Zn||I₂体系为例，揭示了聚碘化物穿梭效应导致的容量衰减机制。研究提出一种羟基化学调控策略，通过选择性打开天然纤维素的刚性AGU环结构，增强其羟基可及性、偶极极性、链柔性和分子间氢键密度，将纤维素转化为兼具化学锚定、界面适配和结构支撑功能的高亲和粘结剂（ONF）。ONF能构筑致密纳米纤维网络，均匀包覆活性颗粒并锚定聚碘化物，显著加速I₂/I⁻转化动力学，抑制穿梭效应。实验表明，采用ONF粘结剂的碘正极在20 A g⁻¹下仍保持150.9 mAh g⁻¹可逆容量，软包电池在0.2 A g⁻¹下运行3000 h后容量保持率达98.07%。该策略还适用于V₂O₅等易溶正极，展现了可再生生物聚合物分子工程在先进水系电池粘结剂设计中的通用性和可持续性。