近日,,我校材料科學(xué)與工程學(xué)院2023級(jí)博士研究生薛韜(導(dǎo)師為楊超教授)的研究成果在高水平期刊Advanced Energy Materials上發(fā)表,,研究論文題為《Enhanced Zinc Deposition and Dendrite Suppression in Aqueous Zinc-Ion Batteries Via Citric Acid-Aspartame Electrolyte Additives》。我校為第一完成單位,,我校材料科學(xué)與工程學(xué)院楊超教授和臧利敏教授,、南方科技大學(xué)曾林教授、日本秋田縣立大學(xué)邱建輝院士為論文共同通訊作者,。該研究成果為水系鋅離子電池的界面工程提供了新的見(jiàn)解,,探索了雙功能添加劑體系在優(yōu)化電極/電解質(zhì)界面方面的協(xié)同作用機(jī)制。Advanced Energy Materials是能源和材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊(中科院1區(qū)TOP SCI),,2024年影響因子IF為24.4,,CiteScore為41.90。
水系鋅離子電池憑借其低成本,、本征安全性及環(huán)境友好特性,,在智能電網(wǎng)和規(guī)模化儲(chǔ)能領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景,。其中,,電解液添加劑技術(shù)因兼具成本效益與規(guī)模化應(yīng)用潛力,,在界面調(diào)控和性能優(yōu)化方面表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),。但傳統(tǒng)單組分添加劑常受限于水溶性高、作用位點(diǎn)單一等問(wèn)題,,特別是在微量添加條件下難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效穩(wěn)定界面調(diào)控,。本研究基于多組分協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合添加劑體系優(yōu)勢(shì),,提出了檸檬酸(CA)和阿斯巴甜(APM)雙添加劑電解質(zhì)協(xié)同提升水系鋅離子電池性能的創(chuàng)新策略,。該策略通過(guò)兩種添加劑的協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn):CA在促進(jìn)APM溶解的同時(shí)調(diào)控鋅離子的溶劑化結(jié)構(gòu),APM優(yōu)先吸附在鋅負(fù)極表面協(xié)同構(gòu)建穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜(SEI),。這項(xiàng)研究豐富了水系鋅離子電池界面工程的理論依據(jù),,揭示了電解液多元組分間復(fù)雜的分子級(jí)協(xié)同作用機(jī)制,。
該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(52263016、22265007),、廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目(AB23075171),、廣東省基礎(chǔ)研究重大專項(xiàng)(2023B0303000002)等的支持。

ZSO電解質(zhì)和ZSO+CA+APM電解質(zhì)中的Zn陽(yáng)極示意圖
(一審:張瑞,;二審:周煥福,;三審:梁軍)