6000次！中科院化学所黄长水，最新EES！

研究概述

在水系锌电池（AZBs）中，双电层（EDL）的不稳定性会导致金属负极不稳定。

基于此，2024年10月31日，中国科学院化学研究所黄长水研究员在国际期刊Energy & Environmental Science发表题为《Weaving electron-rich alkynes: a durable in situ skin for stabilizing zinc anodes》的研究论文。

为了解决这个问题，研究人员原位构建了一个富电子的噻吩二炔界面相（e-TDYP）作为一种“配位皮肤”来稳定锌负极的EDL。

e-TDYP的高电子密度有助于与锌离子的强相互作用，使锌离子在负极表面高效传输和沉积。

e-TDYP的共轭噻吩和环二炔基团重构了EDL，同时在长期循环中保持结构完整性和性能。

通过动态调节噻吩基团和可转换的炔键，e-TDYP改性的锌负极在5 mA cm-2/5 mAh cm-2下实现了低极化电压和超过1000小时的长期可逆沉积/剥离，具有较高的放电深度（DOD）。

密度泛函理论（DFT）计算表明，Zn离子优先通过环二炔中心的锚定位点，以较低的能垒迁移。

全电池测试表明，在2 A g−1下6000次循环后具有出色的容量保持率。

这些发现强调了通过EDL调节实现先进电极设计的重要性，有助于实现稳定的锌负极。

图文解读

图1：e-TDYP@Zn的构建和作用机理

图2：e-TDYP对Zn负极电化学性能的影响

图3：e-TDYP@Zn全电池性能测试结果

文献信息

Weaving electron-rich alkynes: a durable in situ skin for stabilizing zinc anodes, Energy & Environmental Science, 2024.