水系鋅電池(AZB)具有高安全性和低成本的特點,但復雜的負極副反應和枝晶生長嚴重地限制了其商業化。圖1. Zn在不同襯底上的沉積示意以及功能電極的制備過程南開大學張凱等提出了一種乙二胺四乙酸(EDTA)功能化的MOF-808(MOF-E)作為人工SEI來協同調節負極脫溶劑化和沉積過程。實驗和理論研究證實,接枝在MOF-E通道中的EDTA基團作為離子捕獲的觸角,可與Zn2+有力地配合,加速了Zn2+的解溶劑化和傳輸過程。MOF的孔隙具有均勻的誘導脫溶劑化位點,加上快速的離子傳輸通道,可引導水平排列的Zn沉積,其具有(002)的優先方向。圖2. Zn2+脫溶劑化過程的機制因此,Zn沉積/剝離的CE提高到99.70%,Zn|MOFE@ Cu電池的壽命延長到2500次。MOF-E@Zn|KVOH(水合釩酸鹽,KV12O30-y-nH2O)電池在8A g-1時平穩地運行了5000次后容量保持率達到90.47%。此外,相應的小軟包電池可使發光二極管(LED)即使在彎曲和切割的惡劣條件下也能發光。總體而言,這項工作擴展了為可持續負極設計SEI層的路線,促進了AZB的商業應用。圖3. 電化學性能研究Bifunctional Interphase with Target-Distributed Desolvation Sites and Directionally Depositional Ion Flux for Sustainable Zinc Anode. Angewandte Chemie International Edition 2023.?