水系锌离子电池（AZIBs）由于其高理论容量、丰富的锌资源和固有的安全性，正在经历快速发展。

然而，AZIBs的发展受到不可控副反应和过度枝晶生长的阻碍，这些问题影响了锌金属负极的耐用性和有效利用。

基于此，2024年11月20日，中国科学技术大学陈立锋教授等在国际期刊Advanced Materials发表题为《Constructing 3D Crosslinked Macromolecular Networks as a Highly Efficient Interface Layer for Ultra-Stable Zn Metal Anodes》的研究论文。

在此，研究人员构建了一种由锌离子键合的马铃薯淀粉（StZ）组成的三维交联大分子网络，作为锌箔上的界面层（StZ-Zn），以抑制析氢、调节Zn²⁺通量并确保均匀的锌沉积。

密度泛函理论计算、分子动力学模拟、COMSOL Multiphysics模拟和原位拉曼光谱表明，三维StZ界面层通过重构溶剂化壳层促进了Zn²⁺的脱溶剂化。

这一过程降低了负极处的H₂O浓度，从而抑制了析氢反应。

因此，Zn²⁺的传输更加高效，促进了均匀的Zn²⁺通量并实现了无枝晶的锌沉积。

结果，StZ-Zn||StZ-Zn对称电池在5 mA cm⁻²的电流密度下具有长达4800小时的优异寿命，相应的累积容量高达12000 mAh cm⁻²。

值得注意的是，StZ-Zn||NaV₃O₈·1.5H₂O全电池在5 A g⁻¹的电流密度下可以稳定运行2500次循环，且具有92%的出色容量保持率。

Constructing 3D Crosslinked Macromolecular Networks as a Highly Efficient Interface Layer for Ultra-Stable Zn Metal Anodes, Advanced Materials, 2024.