近日，我校化学化工学院青年教师李欢欢与浙江大学陆俊教授合作在国际顶级期刊Advanced Materials（《先进材料》）发表了题为“Dynamically Favorable Ion Channels Enabled by a Hybrid Ionic-Electronic Conducting Film toward Highly Reversible Zinc Metal Anodes”的研究论文。李欢欢为本文的第一作者，硕士研究生李金龙开展了主要研究工作，浙江大学陆俊教授、化学化工学院白光月、白正宇教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金，绿色化学介质与反应教育部重点实验室、绿色化学与电源材料学科创新引智基地支持。
水系锌离子电池具备高安全、环境友好以及高性价比等优势，被广泛认为是最具应用前景的电化学储能系统之一。然而在实际应用时，锌负极一侧还有诸多关键科学问题亟待解决，主要包括：锌金属表面电场分布不均，致使Zn²⁺无序沉积；此外，析氢和腐蚀等寄生反应也会影响锌离子沉积/剥离的可逆性。
针对以上问题，该研究发展了一种可扩展的喷涂方法，在锌负极上创新性地引入由g-C3N4和导电聚合物（CP）－聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）组成的杂化离子－电子导电油墨。使用该方法，CP中PEDOT和PSS链段之间的相分离有效降低了界面阻抗，使得电极界面处的电场分布更加均匀。此外，g-C3N4/CP杂化涂层中的含N物种和磺酸基团具有强亲锌性，能使界面处Zn2+突破Zn(H2O)62+的溶剂化束缚，降低形核势垒的同时抑制HER和其它副反应。该涂层不仅提高了锌负极的库仑效率和循环稳定性，而且制备过程简单、高效，具备规模化应用的前景。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202410249
（化学化工学院 王曼曼 蒋 涛）
