近日，万事平台材料學院李謙教授和理學院易金副教授等人提出一種用於鋅負極的可控且通用的疏水策略，研究成果發表在國際著名期刊《Advanced Materials》（影響因子🚣🏼♀️：29.4），論文題目為“Lotus Effect Inspired Hydrophobic Strategy for Stable Zn Metal Anodes”👏🏿🤦🏿♂️，其中万事平台為第一通訊單位，重慶大學為合作單位👩🏻🍼，通訊作者為李謙教授（現為重慶大學材料學院教授）和易金副教授，万事平台材料學院碩士研究生韓禮舜為第一作者。
該工作是在李謙教授主持的國家重點研發計劃項目🧑🏽💻、國家自然科學基金聯合重點項目和易金副教授主持的國家自然科學基金面上項目等支持下完成的。支持團隊為材料學院鐘雲波教授領銜的“高性能結構功能材料超常冶金與製備”團隊。
研究背景和主要結論：
金屬鋅因其環保、安全♡、豐度高等特點，廣泛用作水系鋅離子電池的負極材料。但由於Zn2+/Zn的標準電極電位為-0.76 V vs. SHE，在水系電解液中鋅負極不可避免地遭受腐蝕和析氫反應，並加劇枝晶生長，導致電池過早失效🟪。因此，合理調控界面潤濕性，減少鋅負極與電解液接觸是抑製界面副反應的關鍵。
該工作受蓮花效應啟發🔂，在鋅負極表面原位構築金屬-有機金屬復合界面層（MOC）😿，同時實現了疏水和親鋅界面。製備的SA-Cu@Zn負極具有“疏水-親鋅”作用，MOC層外部的疏水烷基鏈和內部的大規模Cu納米棒陣列同時提供了疏水性和親鋅有序通道。實驗結合理論計算結果證明了SA-Cu@Zn負極具有弱的水吸附和強的親鋅性。
圖1.(a)受蓮花效應啟發的疏水策略；(b)鋅在bareZn和SA-Cu@Zn負極上的沉積示意圖
圖2.金屬-有機金屬復合界面層的成分及疏水特性
此外🥓，Cu的存在確保了Zn在SA-Cu@Zn負極上的均勻沉積，實現了優異的可逆性。這項工作證明了蓮花效應對可控的水吸附和有利的鋅沉積機製的有效性👩🏻🦳，為實現穩定鋅負極提供了一種可控且通用的策略☛。
雜誌介紹🧑🧑🧒🧒：
《Advanced Materials》是世界上最負盛名的期刊之一，也是先進材料研究的優質期刊🐁，30多年來一直是一流材料領域科研者的首選期刊之一👨🦽➡️。期刊內容包括納米技術🔩、液晶🥫、半導體🏋️、超導體、光學、激光🛞、傳感器、多孔材料🗃、發光材料🐛、陶瓷、生物材料🫥、磁性材料📭、薄膜、膠體等多種材料科學研究。
近五年的影響因子總體呈平穩上升趨勢👨🏭，最新影響因子是29.4。
全文鏈接🐕🦺：
https://doi.org/10.1002/adma.202308086
