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作者：许晗宇;黄龙;匡玲瑶;古兴兴;
单位：重庆工商大学环境与资源学院;
摘要：由于水系锌离子电池（AZIBs）具有环保、安全以及负极材料丰度大等优点，是如今最具潜力的储能二次电池之一。然而，AZIBs的锌阳极面临析氢反应腐蚀、表面钝化和锌枝晶生长明显等重大挑战，这些缺点使得电池容量下降、循环稳定性差、库仑效率（CE）降低，制约了水系锌离子电池的发展和利用。因此，本文提出一种通过生物质糠醇（FA）和天冬氨酸（ASP）的酯化反应在锌阳极表面原位形成富含极性亲锌基团的人工固体电解质界面（SEI）膜的方法。这种生物质衍生的SEI膜含有丰富的含氧及含氮官能团，具有优越的亲锌性，可以有效调控锌离子的均匀沉积，以减轻锌枝晶的形成。同时，通过阻碍水与电解液的直接接触而抑制析氢腐蚀反应，从而保护锌阳极。在此策略下，使用FA/ASP@Zn阳极组装的锌-锌对称电池在1 mA·cm~(-2)和1 mAh·cm~(-2)下的稳定循环时间超过950 h，大大超过纯锌阳极的270 h。同时，组装的FA/ASP@Zn||V_2O_5全电池也可以在1 A·g~(-1)电流密度下稳定循环200次，显示出157 mAh·g~(-1)的可逆容量。
关键词：水系锌离子电池(AZIBs);;锌负极;;SEI膜;;锌枝晶;;腐蚀
基金资助：国家自然科学基金青年基金项目（51902036,32401028）;; 重庆市自然科学基金面上项目（CSTB2022NSCQ-MSX0828,CSTB2024NSCQ-MSX0458）;; 重庆市教委科学技术研究项目重点和一般项目（KJZD-K202300802,KJQN202400844）;; 重庆市留学人员回国创业创新支持计划项目（CX2021046）;; 重庆工商大学高层次人才科研启动项目（2456010）资助
