分子-电极相互作用

Nature Nanotechnology：郭再萍&王春生提出疏水液态 LEI，稳定高效水系锌电池

水系锌电中 Zn 负极容易发生析氢、腐蚀和枝晶生长。传统思路通常依赖高浓盐或共溶剂调控电解液本体，但会降低离子电导率，也可能带来成本和安全问题。这篇 Nature Nanotechnology 提出一种液态电解液界面层（LEI）策略：在 3 m Zn(OTf)₂ 水系电解液中加入少量疏水醚类添加剂 DEE，使其在 Zn 表面自发吸附并聚集，形成疏水液态界面层。这个 LEI 可以排斥水、允许离子传输，抑制析氢和腐蚀，改善 Zn 沉积形貌，同时仍保持水系电解液的高电导率和不燃特性。理论计算主要用 MD 证明 DEE 在电解液中形成类胶束聚集体，并在 Zn 表面富集形成 LEI；吸附能和配位分析进一步说明，DEE 具有强界面吸附和弱 Zn²⁺ 溶剂化特征。