近日，我校徐骏、尹海宏教授团队在国际权威期刊Advanced Functional Materials在线发表题为“Structurally Engineered Soft-Elastic Polymers as Stress-Adaptive and Deposition-Regulating Layers for Ultrastable and High-Rate Zn-Powder Anodes”（结构工程化软弹聚合物：用于超稳定高倍率锌粉负极的应力自适应与沉积调控层）的研究论文。南通大学是唯一通讯作者署名单位。该工作针对水系锌粉负极在高倍率和大面积容量条件下易发生结构失稳的问题，提出了一种全新的“软弹性界面调控”策略，在多项关键性能指标上刷新了锌粉负极综合性能纪录。
水系锌离子电池因其安全性高、成本低，被认为是新一代储能体系的重要候选。但相较于锌箔，锌粉负极虽然具有比表面积大、可设计性强等优势，却在实际循环中面临颗粒间应力集中、枝晶生长及界面副反应等难题，导致在高电流密度和大容量条件下迅速衰退。如何在高倍率、长寿命与高锌利用率之间取得平衡，是制约锌粉负极实用化的核心挑战。研究团队创新性地设计了一类软弹性氨基功能聚合物添加剂，在锌粉颗粒间构建可溶胀的三维网络结构。电解液浸润后，该网络能够像“缓冲层”一样分散循环过程中产生的内应力，同时在颗粒之间建立连续的Zn2+传输通道。聚合物中丰富的-NH2/-NH-位点还能重构Zn2+的溶剂化结构，降低脱溶剂化能垒，从而实现更加温和、可控的沉积行为。在晶体层面，氨基基团对Zn(002)晶面的选择性吸附诱导了择优取向沉积，使锌沉积由无序枝晶转变为致密平整结构，显著抑制了副反应和界面破坏。在此协同调控机制下，锌粉负极在2.5 mA cm-2/0.5 mAh cm-2条件下可稳定循环超过8300小时；在25 mA cm-2/25 mAh cm-2的苛刻条件下仍保持长期稳定运行，展示出“高电流-高容量-超长寿命”同步达成的优异性能。进一步组装的全电池与柔性软包器件在高倍率、低自放电及形变条件下均展现出稳定输出，验证了该策略的工程应用潜力。
Advanced Functional Materials是材料科学领域的国际顶级期刊之一，为中科院一区Top期刊、Nature Index期刊，最新影响因子19.0，在功能材料与储能研究领域具有广泛影响力。
（尹海宏）
相关链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202522521
