持续的水消耗和不可控的枝晶生长严重阻碍了可充电锌（Zn）金属电池（ZMB）的实际应用。

在此，清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授，Dong Zhou首次证明微量的螯合配体添加剂可以作为“分子筛状”界面屏障并实现高效的镀/脱锌。

文章要点

1）理论模型和实验研究证明，添加剂分子上的苯磺酸基团不仅有利于其水溶性和在Zn阳极上的选择性吸附，而且有效加速了Zn²⁺的去溶剂化动力学。同时，螯合配体上的中心卟啉环通过化学结合防止析氢，有效地从Zn²⁺中排出游离水分子，并可逆地释放捕获的Zn²⁺，从而实现无枝晶的Zn沉积。

2)凭借这种非消耗性添加剂，Zn||MnO₂全电池在2100次循环中实现了高达99.7%的平均镀锌/脱锌效率，同时延长了使用寿命并抑制了水分解，从而为开发高耐用性开辟了新途径ZMB。

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Xin Zhao, et al, Tetraphenylporphyrin-based Chelating Ligand Additive as a Molecular Sieving Interfacial Barrier toward Durable Aqueous Zinc Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312193

DOI: 10.1002/anie.202312193

https://doi.org/10.1002/anie.202312193