艾伟教授、徐龙华教授，Adv. Energy Mater.观点：功能隔膜构建Zn2+自浓缩微储层，实现Ah级锌金属电池高性能

水系锌离子电池以其安全、环保和低成本等优势成为新型储能体系的研究热点。但其锌负极存在枝晶生长、腐蚀和副反应等问题，尤其在高能量密度条件下，这些问题将被进一步放大。传统隔膜难以实现离子的均匀分布，导致Zn²⁺耗尽区形成和不均匀沉积，限制了电池的寿命和倍率性能。因此，亟需发展能有效调控Zn²⁺空间分布和沉积行为的新型隔膜材料。

近日，西北工业大学霍笑梅艾伟联合西南科技大学徐龙华教授、西安工程大学杜祝祝副教授，发展了一种Zn²⁺自浓缩微储层功能隔膜（GF@Zn-HEC），通过构建负电性Zn-HEC层，显著提升Zn²⁺局域浓度与沉积均匀性。Zn-HEC不仅具备Zn²⁺自富集、SO42-屏蔽及促进脱溶剂化三重功能，还能诱导Zn沿（002）晶面优先沉积。该隔膜显著提高了锌负极的循环稳定性（对称电池循环2000 h）和库伦效率（Zn||Cu > 99.7%），并实现了1.6 Ah的碘锌软包电池稳定运行。文章以"Manipulating Zn²⁺ Depletion Zones and Deposition Kinetics via Self-Concentrating Micro-Reservoirs for Ah-scale Zn Metal Batteries"为题，发表在《Advanced Energy Materials》期刊上。

通过在玻纤隔膜上引入负电性的Zn-HEC功能层，成功构建Zn²⁺自浓缩微储层，可主动吸附富集Zn²⁺、阻挡SO₄^2-迁移，并促进ZnZn²⁺脱溶剂化过程，从源头改善锌沉积过程中的离子迁移行为，抑制Zn²⁺耗尽区的形成。

GF@Zn-HEC功能隔膜引导Zn沿低能面（002）定向沉积，避免电场畸变与无序成核，有效缓解枝晶生长、腐蚀和副反应等问题，显著提升锌负极循环寿命（>2000小时）和电化学稳定性（库伦效率>99.7%）。

基于GF@Zn-HEC功能隔膜构建的高负载碘正极软包电池展现1.6 Ah高容量和稳定循环200圈的优异性能，验证了该策略在实际应用中对提升电池能量密度与稳定性的显著作用，为水系金属电池的工程化提供新思路。