近日，海南大学海洋清洁能源创新团队在海水基锌离子电池负极界面设计领域取得重要突破。研究通过构建乙酰丙酮锌功能界面层，显著提升了海水基锌离子电池的循环稳定性与适用性。相关成果发表于材料科学领域期刊《先进材料》。

据悉，水系锌离子电池凭借安全、低成本、环境友好等优势，被视为下一代电化学储能的关键技术。然而，传统电池依赖去离子水作为电解质溶剂，较高的生产运输成本限制了其大规模应用。海水储量丰富且离子电导率高，作为电解质具有天然优势，但其中的氯离子等成分易导致锌负极发生腐蚀、枝晶生长及析氢反应，成为实用化的主要障碍。

针对这一问题，该团队负责人、海南大学海洋科学与工程学院副教授史晓东带领团队通过超声喷涂技术，在锌负极表面构建了包括乙酰丙酮锌、氧化锌等在内的系列抗腐蚀涂层。

研究发现，乙酰丙酮锌凭借稳定的四面体金属-有机配位结构展现出优异性能：其电负性羰基可有效排斥氯离子，抑制腐蚀；低活化能垒与稳定pH环境减少了析氢等副反应；卓越的锌亲和力促进锌离子均匀沉积，加速离子传输动力学。

实验数据显示，基于乙酰丙酮锌改性的对称电池在5毫安时每平方厘米的电流密度和海水电解质中可稳定循环超4268小时，去离子水电解质中也能稳定运行超3500小时。组装的全电池在1安每克下循环250次后，仍保持289.3毫安时每克的高比容量和84.1%的容量保持率，6安每克下循环2000次后容量几乎无衰减，软包电池及高低温环境下均表现出良好稳定性。

史晓东表示，本研究为海水基锌离子电池中金属负极的界面工程提供了一种切实可行的策略，显著提升了电池的长期循环稳定性，为发展低成本、高稳定性的海洋能源存储技术提供了设计思路与实践路径。

相关论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202516045