香港科技大学(广州)黄扬团队&河南大学刘英、曹瑞瑞团队：分子间氢键桥联二元添加剂协同调控双亥姆霍兹层，实现锌金属稳定取向沉积

水系锌离子电池因高安全性、低成本和高理论容量，被视为大规模储能的重要候选，但锌负极存在枝晶生长、析氢腐蚀等问题。本研究由香港科技大学(广州)黄扬团队与河南大学刘英、曹瑞瑞团队合作，提出一种由3-羟基异噁唑-5-羧酸甲酯(MHIC)和胞苷5′-单磷酸二钠盐(CMP)组成的氢键桥联二元添加剂体系，旨在协同调控内亥姆霍兹层(IHP)和外亥姆霍兹层(OHP)。研究背景在于传统单一添加剂难以同时满足溶剂化结构重构、界面吸附和水活性降低等需求。研究目的为通过MHIC和CMP的分子间氢键作用，实现IHP和OHP的同步选择性调控，从而抑制枝晶和副反应。结论表明，CMP优先吸附于锌表面并通过氢键诱导MHIC协同吸附，形成低水活性IHP，同时MHIC主导重构OHP中Zn2+的溶剂化结构，降低去溶剂化能垒并诱导Zn(101)晶面致密沉积。优化后，Zn||Zn对称电池在1 mA cm-2和1 mAh cm-2下稳定循环4100小时，Zn||MnO2全电池性能显著提升，为高稳定水系储能器件提供了新策略。