西安理工大学燕映霖/湖南大学汪朝晖/武汉大学陈朝吉 Nature Communications：羟基化学调控纤维素生物聚合物粘结剂助力高性能水系锌电池

背景：水系锌金属电池因其高安全性和低成本被视为后锂离子时代的潜力储能技术，但高容量正极材料存在界面动力学迟缓、活性物种溶解及多碘化物穿梭效应等挑战，传统PVDF粘结剂因界面相容性差和功能惰性难以解决这些问题。研究目的：西安理工大学燕映霖团队联合湖南大学汪朝晖团队和武汉大学陈朝吉团队，提出羟基化学调控策略，通过对天然纤维素进行分子层面的精准开环改性，将其转化为高性能水系锌电池粘结剂，以增强正极界面亲和性、抑制多碘化物穿梭并提升电极机械完整性。结论：改性后的ONF粘结剂展现出强氢键网络和高静电吸附能力，显著提升了碘正极的倍率性能和循环稳定性，在20 A g-1下仍可输出150.9 mAh g-1容量，软包电池在3000小时循环后容量保持率达98.07%。该策略在V2O5、LiMn2O4等正极体系中同样有效，为可持续生物聚合物粘结剂的分子工程提供了新范式。