近日，我校材化学院王疆瑛教授团队在水系锌离子电池领域取得重要研究进展。相关成果以“Tailoring the Whole Deposition Process from Hydrated Zn2+ to Zn0 for Stable and Reversible Zn Anode”为题，发表在化学顶刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应化》，中科院1区，IF=16.1）上。第一兼通讯作者为中国计量大学青年教师宗泉，本科生李睿羚为共同第一作者，第一通讯单位为中国计量大学材化学院。

水系锌离子电池（Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs）因其低成本、高安全性和环保特性，在未来大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，锌负极在充放电过程中容易形成枝晶，这些枝晶会刺穿电池隔膜，导致电池短路和失效，从而限制了电池的循环寿命和安全性。此外，析氢和腐蚀这些副反应也会影响锌离子沉积/剥离的可逆性。

本工作通过添加N-甲基甲磺酰胺（NMS）实现协同锌离子化学环境调节，并构建电场分布、离子通量均匀的锌负极/电解液界面。首先，NMS分子可以取代锌离子溶剂化结构中的一个水分子，并且降低水的活度。其次，NMS优先吸附在锌负极表面，构建疏水界面并调控锌离子通量。最后NMS在锌负极表明原位生成有机无机复合SEI膜，促进锌离子均匀沉积。

材化学院始终坚持“四个一”的本科生培养模式，即至少公开发表1篇高质量的学术成果、申请1项专利、申报1项课题、参加1项学科竞赛。通过开展“四个一”创新实践活动，全面了提升学生的创新实践能力。

本工作受到国家自然科学基金（52302322）、浙江省自然科学基金（LQ24E020004）、浙江大学硅及先进半导体国家重点实验室的资金支持

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202409957