材料科学与工程学院黄丽宏教授团队在国际顶尖期刊Energy Storage Materials发表研究论文

作者:谭鸿来源:材料科学与工程学院发布时间:2025-12-25浏览次数:98

近日,材料科学与工程学院黄丽宏教授团队与复旦大学晁栋梁/周万海团队合作,在国际顶尖期刊《Energy Storage Materials》发表题为“Chelate Reconstruction with a H2O-Poor and Zinc-Rich Interface toward Robust Anti-Corrosion Ah-Level Zinc Aqueous Batteries”的研究论文。《Energy Storage Materials》2025年最新影响因子为20.2,是材料与化学领域的公认顶级期刊(中科院大类/小类一区Top期刊),同时被国际权威的自然指数评选为顶级期刊之一。西华大学黄丽宏教授、青年博士谭鸿和复旦大学周万海教授为论文共同通讯作者,西华大学硕士研究生黄玉鹏、芦凯为论文的共同第一作者,西华大学为第一完成单位。

论文截图(一)

 水系锌金属电池因其安全性高、成本低和环境友好等优势,被认为是新一代大规模储能的潜在备选技术。然而,锌金属负极在充放电过程中易发生枝晶生长及水诱导腐蚀副反应,严重影响了电池的循环寿命、倍率性能及实际应用前景。为此,本论文提出了一种基于泛酸(PA)的螯合重构策略。PA 分子可通过羧基和酰胺基与 Zn2+形成稳定螯合结构,重构内亥姆霍兹层(IHP),构建出一种“富锌、贫水”的电双层界面结构(EDL),该界面结构能够有效削弱水分子参与的腐蚀反应,从而显著提升锌负极界面稳定性。

论文截图(二)

泛酸添加剂对锌离子溶剂化结构与电极/电解质界面的协同调控作用,通过羧基和酰胺基团的络合作用,取代内亥姆霍兹平面中的水分子,形成贫水的防腐EDL。泛酸分子优先吸附在锌表面,诱导锌的择优沉积,使界面电场和离子浓度均匀;同时,形成稳定的无机-有机杂化SEI层,从而进一步提高了锌电极的耐蚀性和稳定性,从机理层面实现了对枝晶生长的有效抑制。



通讯作者简介:

黄丽宏,无党派人士,工学博士,教授,硕士生导师。美国休斯顿大学访问学者,四川省学术与技术带头人后备人选,第五届四川省金属学会冶金先进青年科技工作者,主要从事热电材料、水系锌金属电池等方向的研究工作。主持国家自然科学基金、四川省教育厅项目等。在《Energy Storage Materials》《Advanced Functional Materials》等国际学术期刊上发表SCI论文40余篇,参与编写英文专著1部,授权中国发明专利3项。获四川省自然科学一等奖1项、四川省科技进步三等奖1项。四川省一流本科课程负责人,获校教学成果一等奖1项,主持省部级教改项目3项。

谭鸿,香港理工大学博士,讲师,硕士导师。主要从事钠/钾离子电池、水系锌离子电池的电极-电解液界面调控及高性能电极材料研究。近年来,在Advanced Functional Materials, Energy Storage Materials, Journal of Colloid and Interface Science, ACS Applied Materials & Interfaces, Carbon等期刊发表学术论文25篇,总被引1900余次,H因子17。担任Advanced Functional Materials, Journal of Energy Chemistry等期刊审稿人。

 

第一作者简介:

黄玉鹏,材料科学与工程学院材料科学与工程专业2023级硕士研究生,以第一作者身份发表SCI论文1篇。


芦凯,材料科学与工程学院材料科学与工程专业2022级硕士研究生,以第一作者身份发表SCI论文2篇,获研究生一等学业奖学金1次。

责编:曾益

编审:范佳

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