海洋科学与工程学院张慧研究员在Energy & Environmental Science发表研究论文
【海南大学 】
近日，海洋科学与工程学院海洋清洁能源创新团队张慧研究员在能源化学领域Top期刊Energy & Environmental Science上发表题为“Tailored glycol-functionalized mixed-conductive polythiophene coatings enable stable zinc anodes”的研究论文。海南大学海洋科学与工程学院张慧研究员为论文第一作者，田新龙教授为论文共同通讯作者。
水系锌离子电池具有安全性高、能量密度高和成本低等优势，在大规模储能和柔性可穿戴器件等领域具有广泛应用前景。但是锌负极枝晶生长、析氢副反应和有害副产物累计等问题严重制约其实际应用。为解决这些难题，研究者通过引入保护层来稳定锌负极。其中柔性聚合物材料与锌箔基底具有良好的相容性，在保护锌负极方面展现出巨大潜力，然而，较差的电子和离子导电性以及有限的结构可调性，制约了电化学反应动力学和聚合物的定向优化。这项工作报道了一种具有定制化乙二醇侧链的混合导电聚噻吩涂层（pgBTTT）。相较于烷基链结构的pBTTT，该材料展现出优异的电子/离子双导电性与亲锌性，可引导锌均匀沉积。pgBTTT的乙二醇侧链诱导锌离子，噻吩主链与锌离子间形成强配位作用，通过构建专属传输通道加速了离子迁移与扩散动力学。基于此，Zn//Zn对称电池在2 mA cm⁻² 下展现出30 mV的低极化电压，循环稳定性显著提升。以NH₄V₄O₉为正极的全电池在0.2 A g⁻¹ 下实现528 mAh g⁻¹ 的高比容量，经1000次循环后每圈容量衰减率仅为0.0183%。
该项工作得到了国家自然科学基金（22305055，52362010，52304326, 22309037，52362031，62105083）、海南大学科研启动基金（KYQD(ZR)-23067，KYQD(ZR)-23073）等项目资助支持。
文章链接: https://doi.org/10.1039/D5EE00584A
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