西安交大研究人員在水系鋅離子電池領域取得重要突破

據網站消息，在全球向可持續能源轉型的背景下，鋅金屬電池（ZMBs）因其高安全性、低成本和環境友好性，被視為下一代儲能技術的重要候選。然而，高電流密度 高面容量 和高放電深度 （DODgt;65% ）的極端條件下，鋅負極面臨嚴重的界面不穩定性，導致壽命短、效率低，限制了其實際應用。

針對這一問題，丁書江教授團隊首次揭示了濃差極化是造成極端條件下鋅負極失效的核心因素之一。通過原位數字全息觀察到，在高電流密度條件下，裸 負極界面 濃度迅速下降，導致嚴重的濃差極化。針對這一挑戰，團隊提出納米流體細菌纖維素（BC）界面修飾策略，通過自驅動離子富集機制（self-drivenionenrichment），實現 通量的精準調控，消除濃差極化，改善電極界面離子輸運的非線性行為。基于該策略， 負極在 100mA DOD=90.91% 及 40mA DOD=75.97% 的極端條件下分別穩定循環490小時和1573小時，最高累積容量達62.92Ah ，遠超現有報道。此外， 安時級軟包穩定循環超350圈，容量保持率達 91.78%。

該策略為高性能鋅金屬電池（ZMBs）的商業化提供了有效解決方案。