水系锌离子电池因其理论容量高、安全可靠、环境友好、成本低等优点而被广泛研究为下一代可充电电池。然而，长期稳定的电极和电解质的开发仍面临巨大挑战，严重制约了锌离子电池的进一步产业化。在这里，北京化工大学邱介山教授、王峰教授和陈仕谋研究员在Adv. Mater.发表重要研究论文，提出了一种界面层自分离策略，同时提高电极和电解质的稳定性。其中，由有机金属化合物（三氰基甲烷化钠）组成的界面层演变生成富含氮、碳的聚合物网络和钠离子组成的电响应屏蔽层，该界面层不仅能够调节锌离子的迁移途径、抑制界面副反应，同时屏蔽尖端效应、诱导均匀沉积。同时，通过原位光谱和电化学分析证实，从涂层中分离出来的离子可以扩散到电解质中，影响锌离子的溶剂化结构，降低电解质的凝固点，形成了稳定的正极-电解质界面和钠离子平衡，提高了正极结构的稳定性。由于这些独特的优势，锌对称电池在宽温域下实现了优异的循环寿命(3000 h)和倍率性能(20 A g-1)，全电池也实现了超过10000圈的超长寿命。
图1，（a）水系锌离子电池存在的问题；（b）界面层的保护机制。
该工作第一作者为北京化工大学博士生赵明，通讯作者为邱介山教授、王峰教授和陈仕谋研究员，通讯单位为北京化工大学。
论文信息：Ming Zhao, Yanqun Lv, Shunshun Zhao, Ying Xiao, Jin Niu, Qi Yang, Jieshan Qiu*, Feng Wang*, Shimou Chen*. Simultaneously Stabilizing both Electrodes and Electrolytes by a Self-Separating Organometallics Interface for High Performance Zinc-Ion Battery at Wide Temperatures. Adv. Mater. https://doi.org/10.1002/adma.202206239
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202206239