香港大学梁耀彰教授、潘文鼎、深圳大学郭镇斌突破水系金属电池界面困局！唐南效应驱动添加剂离子筛分新范式实现稳定金属电极

第一作者：Tingting Qin

通讯单位：香港大学、深圳大学

通讯作者: 香港大学梁耀彰教授、潘文鼎、深圳大学郭镇斌

水系金属电池（RAMBs）凭借其高理论能量密度与本质安全性，成为储能领域的研究热点。然而，固液界面的电化学失稳问题，特别是内亥姆霍兹平面（IHP）上电化学反应与寄生副反应的根本性冲突，长期制约其产业化进程。传统调控策略对此收效甚微。

此项研究不仅为铋基电池提供解决方案，更创立基于电荷选择性分配与电子限域效应的通用道南界面范式，具有以下价值（1）首次将唐南效应引入电化学动态界面调控；（2）建立电化学反应与寄生副反应解耦理论模型；（3）为锌/铅/镁等水系电池提供颠覆性设计路径。同时，为开发下一代高安全、长寿命、快充型储能系统奠定科学基础，有望加速推动可再生能源存储产业化进程。

Donnan-Engineered Inner Helmholtz Plane Enabling Ultra-Stable Aqueous Bismuth Electrode.

梁耀彰，香港大学机械工程系教授，主要研究方向为可再生能源和节能技术，近年来在电化学与工程热物理领域做了大量研究工作，已圆满完成各类科研项目40余项，发表学术论文500余篇，其中SCI论文300余篇，会议论文180余篇，26部学术著作（或章节），相关引用超过47000次, h指数95。根据美国科学情报研究所统计，项目申请人是持续10年（2010-2023）能源领域最具影响力的科学家之一（Top 1% highly cited in energy area），也是2017-2023全球高引学者之一（Clarivate Analytics）。

郭镇斌，深圳大学机电与控制工程学院助理教授。他主持了多个跨材料科学、纳米力学和能源材料领域的项目，研究重点为微纳米拓扑结构和表界面性能。他的研究致力于利用多场耦合模型精细化材料和电极界面的动态过程。他的研究成果已发表在包括Advanced Materials、Nature Communications、Journal of the Mechanics and Physics of Solids、Advanced Science、Int J Heat Mass Tran等权威期刊上。

潘文鼎，香港大学机械工程系研究助理教授，主要研究方向为金属基离子及空气电池的材料筛选与结构设计，相关研究成果发表于Science Advances、Advanced Materials和Advanced Energy Materials等知名期刊，h指数20；并获2项国际专利以及10项学术与竞赛奖项。此外，他积极推动产学研一体化，创立了初创公司，获得香港政府百万港币种子基金，已初步制成电池产品，并获得2024年49届日内瓦国际发明展金奖。