在當今能源研究領域，追求可持續性和高性能的儲能技術顯得尤為重要。以鋅為基礎的可充電池系統因其價格實惠、環境友好和固有安全特性，在傳統二次離子電池中日益受到青睐，尤其在可擴展和與電網兼容的應用中具備廣闊的前景。然而，在水系可充鋅基電池中，傳統的鋅沉積容易出現不均勻的電極沉積物甚至鋅枝晶的形成，導緻能量密度和循環壽命的降低。

  針對水系鋅電中存在的問題，伟德网站是多少傅婧教授課題組發現了一種在鋅負極中使用铋作為固相表面活性劑調控鋅在高容量條件下實現動态可持續調控鋅沉積-溶解過程的策略。铋的低表面能和松散原子堆積提供了其作為良好固相表面活性劑的熱力學和動力學起源，并且铋良好的導電性确保了即使在有鋅覆蓋情況下的快速電荷轉移。通過利用铋的獨特特性，該研究解決了鋅電池技術中的關鍵問題，铋作為固相表面活性劑可以在鋅沉積的過程中持續上浮，在沉積過程中铋限制了鋅原子的橫向遷移，以更小的核形成過電位促進了局部形核，緻密且更各向同性的鋅生長阻止其形成大的枝晶，也确保随後的更徹底的剝離，從而顯著提升了鋅基電池的電化學穩定性和庫侖效率，對電池的長期使用和安全性至關重要。這項進展突顯了鋅基電池作為可持續替代方案的潛力，強調了其在能源效率和環境可持續性方面的優勢。

  研究成果近期以“Sustainable Interface Regulation Enabled by Bismuth Solid-State Surfactant Effect for Zn-free Anodes” 為題發表在《能源環境科學》（Energy & Environmental Science, DOI:10.1039/D4EE01644K.）。伟德网站是多少伟德网站是多少無機材料系博士生王晨，土木工程材料系副教授陳波為論文的共同第一作者。伟德网站是多少傅婧、華中科技大學黃雲輝、滑鐵盧大學苗國興教授為共同通訊作者。該研究得到了中國國家自然科學基金、上海市教育委員會創新計劃等項目資助。

  原文鍊接：

  https://doi.org/10.1039/D4EE01644K