近日，我院梅长彤教授团队在材料科学领域一区TOP 5期刊《eScience》（IF=52.9）在线发表了题为“Decoupling interfacial water activity and bulk ion transport via a cellulose-ionic liquid microenvironment for ultra-stable aqueous zinc batteries”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.esci.2026.100644）。我校为第一完成单位，我院硕士研究生白继华为第一作者，梅长彤教授、刘朝政副教授和日本名古屋大学博士后Ho Ngoc Nam为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金等项目的经费资助。

在水系锌电池中，抑制水分子活性是改善界面稳定性的重要途径。然而，现有电解液改性策略往往在降低水活性的同时削弱离子传输能力，使界面稳定性与锌离子传输动力学难以兼顾。如何协调二者，是电解液设计中需要解决的关键问题。针对这一问题，研究团队将纤维素溶解于离子液体中，构建了受氢键调控的电解液微环境。该策略通过重组氢键结合水与锌离子溶剂化结构，在限制水分子活性的同时保留离子传输通道，实现了水活性抑制与离子传输性能的协同优化。实验结果表明，单独加入离子液体后，基准Zn(OTF)₂电解液的离子电导率由7.2 mS cm⁻¹降至3.1 mS cm⁻¹；引入纤维素–离子液体微环境后，电导率则提升至13.7 mS cm⁻¹。这一结果表明，纤维素的引入有效改善了离子传输性能，缓解了传统改性策略中抑制水活性所带来的离子传输性能损失。机理研究表明，该协同微环境将电解液体相中的溶剂化结构与离子团簇调控，同锌负极表面贫水、阴离子富集界面层的形成相结合，降低了表观界面势垒，促进锌均匀沉积，并诱导形成以无机组分为主的杂化界面层，从而改善锌负极的界面稳定性。得益于上述协同作用，锌对称电池可稳定运行超过10,000小时，Zn//Cu电池在2,500次循环中的平均库仑效率达到99.7%。在负极与正极容量比（N/P比）为1.5的条件下，Zn//NaV₃O₈·1.5H₂O全电池循环100次后的容量保持率为77.8%，展现出良好的循环稳定性。该研究为协同调控界面水活性与体相离子传输提供了新的电解液设计思路，也为推动水系锌金属电池的实用化研究提供了参考。

（供稿：刘朝政 审核：杨泽宇 蔡志敏 孟国忠）