近日,长沙理工大学能源与动力工程学院在水系锌离子电池领域取得重要突破。由曹鹏辉老师指导、该院本科生宁嘉仪为第一作者,在化学工程领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区,影响因子为13.4)发表题为“Dragon-scale-inspired phosphate interface for enhanced stability of Zn powder anodes”的研究论文。该研究创新性地提出一种基于三聚磷酸钠(STPP)电解质添加剂调控策略的锌粉阳极界面工程,成功构建了“龙鳞壁”界面,为解决水系锌离子电池(AZIBs)中锌枝晶生长和界面副反应等关键难题提供了全新且高效的解决方案。

当前,AZIBs因其安全性高、环境友好和成本低等优势,被视为下一代可持续储能技术的重要候选,但是水系锌离子电池中锌粉负极的枝晶生长和副反应严重制约其发展,传统电解液难以解决这一问题。本团队研究提出通过三聚磷酸钠(STPP)的电解液调控,原位构建仿生“龙鳞壁”磷酸界面层,优化电荷分布与离子传输通道。这一独特的界面不仅抑制了枝晶生长和析氢反应,还增强了离子传输动力学,从而实现了锌粉负极优越的循环稳定性。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164402
作者简介:
宁嘉仪,能源与动力工程学院2022级本科生,预备党员。曾获全国大学生电子商务"创新、创意及创业"挑战赛湖南赛区省级选拔赛二等奖、全国大学生冶金科技竞赛二等奖、"桃战杯"湖南省大学生创业计划竞赛银奖、长沙理工大学三好学生等多项荣誉,并多次获得校奖学金。
(文/宁嘉仪、曹鹏辉 一审 曹鹏辉 二审 李春芳 三审 田红)