广东科技学院
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近日，广东科技学院机电工程学院“攀登者”师生团队在能源存储技术领域取得重要进展。其研究成果论文《Sandwich-structured anode facilitates highly stable aqueous zinc-ion battery anodes》(三明治结构负极助力高稳定水系锌离子电池负极)(论文链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2025.118751)正式发表于能源存储领域国际知名期刊《Journal of Energy Storage》。该期刊为中科院二区期刊，JCR Q1区，最新影响因子为9.8。
该研究由学院22级新能源汽车工程专业本科生李凯锐担任第一作者，金标教授与张彤博士为共同通讯作者。研究工作依托东莞市电化学储能器件工程技术研究中心与东莞市表面与功能材料制备重点实验室平台，并获得了东莞市社会发展科技重点项目、广东省高等学校特色创新项目及广东省大学生创新创业训练计划项目的联合支持。姜炳春博士在项目中提供了关键的实验设计与全过程技术支撑，保障了创新结构的可控制备与实验数据的系统验证。
团队创新性提出并构建了一种“三明治”结构锌负极。该结构通过溶液置换法原位生成三维CuZn₅合金中间层，并外覆壳聚糖保护涂层，实现了合金界面调控与聚合物物理保护的双重协同。其主要优势包括：三维亲锌骨架有效引导锌离子均匀沉积，显著抑制枝晶生长;壳聚糖层调控离子溶剂化结构，加速离子传输并抑制副反应;整体结构赋予电极良好机械稳定性，缓解循环过程中的体积膨胀。
基于该负极构建的对称电池表现出优异的循环稳定性，在电流密度为1 mA cm⁻²、面容量为1 mAh cm⁻²的测试条件下，实现了长达2400小时的稳定循环运行，且锌离子迁移数提升至0.63，显著优于传统锌负极。当与商用α-MnO₂正极配对组装为全电池时，该体系亦展现出良好的倍率性能与循环保持能力，在2 A g⁻¹的高电流密度下经历1100次循环后，容量保持率仍达76%。该研究为发展高安全、低成本、长寿命的水系锌离子电池提供了新的电极设计思路，同时体现了“以研促教、师生共创”在培养创新型工程人才方面的积极成效，也充分展示了我院在“以研促教、科教融合”培养创新型应用工程人才方面的成功实践，凸显了本科生参与前沿科学研究的巨大潜力。
闽公网安备35010202002009号