近日，我院赵金保教授、杨阳副教授团队在高稳定性、宽温域水系锌溴储能电池领域取得新进展，创新提出体相-界相协同的电场响应调控策略，从根源上抑制了多溴离子穿梭效应难题。相关成果以“Bulk-to-interphase polybromide confinement and electric-field-responsive recovery enable Ah-level aqueous zinc-bromine batteries at room/low temperatures”为题发表在National Science Review期刊上（DOI: 10.1093/nsr/nwag393）。
水系锌溴电池凭借低成本、本征安全的优势，是大规模电网储能极具潜力的候选体系。但多溴离子穿梭效应长期制约其面容量发挥与循环寿命，该问题不仅来源于浓度梯度引发的活性物质扩散流失，更受内部电场引发的电迁移效应影响，进一步加剧电池性能衰减，极大限制了水系锌溴电池的实际工况应用与产业化推进。研究团队通过正极体相静电微孔限域、界面络合固定与电场响应可逆再生相结合的一体化策略，全方位、全周期抑制充放电过程中的多溴离子穿梭行为。优化后的水系锌溴电池实现了10 mAh cm-2的高面容量和超过1000次循环寿命。该研究突破了传统锌溴电池针对材料/电极进行改性的局限，首次聚焦于内部电场介导聚溴离子电迁移的加速失效机制；减少络合剂用量的同时，提高了电池的能量密度。基于该方法制备的Ah级水系锌溴软包电池，可在室温及-20℃下持续稳定运行，具有复杂气候条件下的实用性与可靠性。
该研究在我院赵金保教授和杨阳副教授指导下完成，我院2024级博士研究生吴启龙为论文第一作者，我院研究生王培尧、林虹、孟凡响，孙晨曦参与并协助工作完成。该研究工作得到国家自然科学基金（22579141，22379125），中央高校基本科研业务费（20720250114）以及嘉庚创新实验室和表界面化学全国重点实验室的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag393
