尽管聚合物界面层内功能多样性的精心设计对于缓解与锌阳极析氢反应和枝晶生长相关的挑战具有至关重要的意义，但这一追求仍然是一项艰巨的任务。

在这里，广东工业大学李成超教授，Zhipeng Wen通过集成电沉积和高度可逆的镀锌/剥离化学的目标络合策略，在锌阳极上构建了源自羧甲基壳聚糖（CCS）的大规模可生产的富锌/贫水聚合物界面层。

文章要点

1）锌离子引起的CCS骨架之间的拥挤效应创造了强大的氢键环境，挤压了水/阴离子对应物的移动空间，从而大大减少了活性水分子的数量，减轻了阴极I₃^-攻击。此外，所构建的Zn²⁺富集层通过CCS分子链的NH₂−Zn²⁺-NH₂结合/解离模式显着促进Zn²⁺快速迁移。

2）因此，带有Zn-CCS电极的大型Zn对称电池（9cm²）在1100小时内表现出优异的循环稳定性，而没有膨胀。当与I2阴极结合时，组装好的Zn−I₂多层软包电池表现出140 mAh的极高容量和400次循环的卓越长期循环性能。

这项工作为金属负极电池制备大规模生产和高性能聚合物拥挤层提供了一种通用策略，在其他金属（Al、Cu、Sn）上也确实观察到了类似的结果。

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Zuyang Hu, et al, Crowding Effect-Induced Zinc-Enriched Water-Lean Polymer Interfacial Layer Toward Practical Zn-Iodine Batteries, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c10081

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10081