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鋅金屬陽極在水性鋅金屬電池（AZMB）中的應用受到不穩定界面的限制，該界面會引起枝晶生長和腐蝕。近日，北京航空航天大學李松梅、李彬、集寧師范學院安軍偉通過動態組裝乙酰化蛋白（α-HPace），提出并構建了一種用于鋅金屬陽極的仿生離子泵界面(Zn@BIPI/α-HP_ace）。

本文要點：

1) 由于其對Zn²⁺的強烈識別，具有豐富酰胺鍵的α-HPace優先組裝在鋅金屬表面上作為界面。TOF-SIMS表明，有機-CONH和無機ZnF₂/ZnS構成了界面膜的均勻分散部分，分別起著Zn²⁺傳輸位點和致密阻擋層的作用。

2) 因此，仿生離子泵界面不但有利于Zn²⁺的快速傳輸，而且能有效防止水電解質侵蝕。更重要的是Zn@BIPI/α-HP_ace陽極實現了均勻沉積，主要取向為91%的（100）平面。改進后的結果表明，具有Zn@BIPI/α-HPace電極實現了超過6000小時的長循環壽命，并且具有Zn@BIPI/α-HP_ace陽極和NaV₃O₈-1.5H₂O陰極在5 A g^?1下進行5000次循環后，表現出約92%的高容量保留率。

參考文獻：

Xiaoyun Xu et.al A dynamically assembled bionic ion pump interface towards high-rate and stable-cycling zinc metal batteries EES 2024

DOI: 10.1039/D4EE05028B

https://doi.org/10.1039/D4EE05028B