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河北科技大学陈爱兵教授团队《AEM》:绿色糖类添加剂分子工程:从溶剂化结构到界面微环境用于高稳定锌金属负极

河北科技大学陈爱兵教授团队《AEM》:绿色糖类添加剂分子工程:从溶剂化结构到界面微环境用于高稳定锌金属负极 科学材料站
2025-12-03
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导读:河北科技大学陈爱兵教授团队《AEM》:绿色糖类添加剂分子工程:从溶剂化结构到界面微环境用于高稳定锌金属负极



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文 章 信 息


绿色糖类添加剂分子工程:从溶剂化结构到界面微环境用于高稳定锌金属负极

第一作者:彭梦科

通讯作者:陈爱兵*

单位:河北科技大学


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文 章 简 介


近年来,糖类添加剂作为一种绿色、低成本、高效的稳定锌金属负极的方法被广泛研究。以往报道的单糖、双糖、低聚糖、多糖及其衍生物能有效抑制枝晶生长,延长循环寿命,使库仑效率超过99.0%。然而,目前的研究大多集中在单个糖类及其具体作用机制上,缺乏对其分子结构与调控机制之间关系的系统综述和横/纵向比较,限制了糖类添加剂的合理设计和性能优化。本文深入分析了糖类添加剂调节Zn2+溶剂化、抑制析氢、构建贫水界面层、优化界面电场、诱导定向Zn2+沉积的一般原理。阐述了不同类型糖类添加剂的结构-功能关系,糖类添加剂丰富的含氧官能团、位阻效应和链长协同作用,实现了“脱溶-束缚-取向”三重功能。进一步提出了分子工程和多组分协同的前瞻性策略,以解决现有的挑战,并旨在为长效锌基储能系统的设计和优化提供关键见解。

图1. 稳定锌金属负极的糖类添加剂分子结构与功能

图2. 不同糖类添加剂稳定锌金属负极的发展历史

图3. AZIBs中糖类添加剂存在的挑战和前景



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文 章 链 接


Molecular Engineering of Green Saccharide Additives: From Solvation Structure to Interface Micro-Environment for Highly Stable Zinc Metal Anodes Mengke Peng, Kaiqiang Jing, Guoqiang Ma, Youan Ji, Aibing Chen*

https://doi.org/10.1002/aenm.202505354



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通 讯 作 者 简 介


陈爱兵教授:博士生导师,河北科技大学化学与制药工程学院院长,河北省政协委员,河北省教学名师。入选英国皇家化学会会士,全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力排行榜(Career-long Impact)”榜单,河北省“三三三层次人才工程”第二层次人选。长期致力于能源材料、氢能等新能源领域的研究,以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed. Nat. Commun.等国际一流期刊发表SCI论文300余篇,国家发明专利20余件。主持国家自然科学基金区域联合重点基金、面上项目、河北省自然科学基金重点项目等国家和省部级科研项目。



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作 者 简 介


彭梦科博士:硕士生导师,主要从事高能量密度正极材料、电解液化学、高稳定金属负极及相关电化学储能器件研究。主持国家自然科学基金青年基金C类、河北省教育厅青年拔尖人才、河北省自然科学基金青年基金等项目。以第一作者在Angew. Chem. Int. Ed.; Adv. Energy Mater.; Adv. Funct. Mater.; eScience; Energy Storage Mater.; Fundam. Res.等国际知名期刊发表SCI论文10余篇,其中ESI高被引论文5篇,ESI Hot Paper 2篇。


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