研究背景 随着可再生能源的快速发展，安全、高效、低成本的储能体系需求不断增长。相比锂离子电池，水系锌金属电池（ZMBs） 因其高理论容量（820 mAh g⁻¹）、低还原电位（-0.76 V vs. SHE）以及水系电解液的高安全性，成为下一代储能技术的有力候选者。然而，ZMBs 在商业化应用中仍面临两大关键难题：一是锌枝晶生长：在反复充放电过程中，锌离子在金属表面沉积不均匀，容易形成针状枝晶，刺穿隔膜，引发短路和电池失效。第二个难题是副反应严重：由于水的存在，锌金属在界面上会发生副反应（氢析出、腐蚀反应），导致库仑效率下降和循环寿命缩短。因此，如何通过界面调控来实现均匀锌沉积、抑制副反应，是目前研究的核心问题。已有研究尝试通过电解液优化、人工界面层构筑、合金化等方式来改善，但仍存在材料稳定性差、离子传输效率不足等局限性。在此背景下，来自日本筑波大学的 Eunjoo Yoo 教授课题组提出了一种新策略：利用导锌金属有机框架（ZIF-7/SA ）构筑功能化界面层，以同时解决枝晶和副反应问题。 图 1. ZIF-7/SA 薄膜的各类表征以及机制示意图 研究内容 本研究的核心在于设计并合成以 SA 作为黏结剂，与 ZIF-7 复合一种在锌负极上构建保护涂层，并将其作为人工界面层修饰在锌金属表面，以实现对锌沉积/剥离过程的调控。研究主要包括以下几个方面： 1，ZIF-7/SA界面层的构筑与表征 研究团队将 ZIF-7 与海藻酸钠（SA）复合涂覆在锌片表面，形成厚度约 10 μm 的致密界面层 ZIF-7/SA 薄膜。SEM 显示表面平整，FTIR 证明 SA 羧基与 Zn²⁺ 发生配位，结构稳定。 图 2. ZIF-7/SA的 SEM、FTIR方法表征结果 2，电化学性能测试 在对称电池中，裸 Zn 仅稳定 35 小时，而 ZIF-7/SA 可循环超 1800 小时，在 20 mA cm⁻² […]
