近日，陈继章教授团队在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：18.5）在线发表了题为“Zinc Monofluorophosphate: a New Zinc-Ion Conductor for Constructing Solid Electrolytes and In-Situ Modifying Zinc Metal Electrodes”的研究论文（文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202423309）。南京林业大学为第一完成单位和唯一通讯单位，我院硕士生余静萱为论文的第一作者。该研究得到江苏省自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金等经费资助。
大规模储能技术在缓解可再生能源固有间歇性和用户端需求频繁波动的问题中起到不容忽视的关键作用。在众多储能技术中，水系锌离子电池因具有成本效益高、安全性强、功率密度大和环境友好等显著优势而备受关注。然而，锌离子电池仍面临诸多挑战，尤其是锌电极表面易形成锌枝晶、发生腐蚀和析氢反应等问题，严重影响了其使用寿命。
针对这些挑战，研究团队提出了一种新型锌离子导体—单氟磷酸锌（ZPOF）。ZPOF具有较高的离子电导率，能够促进锌离子传输，提高电化学反应动力学。此外，ZPOF还表现出优异的亲锌性，有助于实现锌的均匀沉积。通过结合ZPOF和羧甲基纤维素构建了固态电解质膜，实现了较为稳定的固态锌离子电池。此外，通过简便技术在锌电极表面原位生成均一且紧密贴合的ZPOF保护层，有效抑制了锌电极表面的一系列有害现象。采用改性的ZPOF@Zn电极，使锌//锌对称电池在10 mA/cm2和25 mAh/cm2（DOD达到85.4%）的极端条件下具有高于550 h的循环寿命，并使锌碘电池在N/P比为1.4的条件下循环10000次后仍保持97.8%的初始容量。该研究不仅为锌基电池的性能提升提供了新的解决方案，还为金属基电池的保护层设计和固态电解质开发提供了有益参考。
（供稿：余静萱 审核：杨泽宇 蔡志敏 孟国忠）