2026年2月2日，河南工业大学的郑新华与东南大学的王法星教授合作在Matter期刊上发表题为“Dual-chemistry regulation by an amphiphilic charge moderator unlocks 15,000 cycles in zinc-bromine batteries”的最新成果。研究团队通过引入两亲性电荷调节剂（ACM），成功同步稳定了电池的正极与负极，为提升锌溴电池的循环寿命和实用性提供了有益的尝试，有望推动锌溴电池在储能领域的进一步应用。论文通讯作者为郑新华、王法星；第一作者为吴松。
锌溴电池具有能量密度高、成本低廉、安全性好等优点，但在实际应用中仍面临溴正极易溶解、锌负极副反应多等问题，导致电池自放电明显、循环稳定性不足。研究组引入一种两亲性电荷调节剂（ACM），同步稳定正负两极。以十六烷基三甲基溴化铵（CTABr）为典型代表，ACM在锌界面重新分布电荷通量，有效抑制锌沉积/剥离过程中的副反应；同时通过静电作用锚定在固态溴正极表面，防止正极溶解与扩散问题。采用ACM衍生的CTABr3固态溴正极与Zn@Cu负极构建的静态锌溴电池，在1 mAh cm-2条件下实现稳定循环15000次，优异性能可扩展至50 mAh cm-2。200 mAh软包电池循环800次以上，在1000 mAh条件下仍保持超过200次循环，实际能量密度约62 Wh kg-1。该电池模组还能与可再生能源高效集成，并展现出卓越的安全性。
图1：ACM调控的Zn-Br电池示意图。
图2：Br正极的表征。
图3：稳定Zn阳极电荷调节剂的表征。
图4：锌-溴电池充放电循环过程中的模拟电化学特性。
图5：Zn//Cu半电池的电化学性能。
图6：锌-溴电池的电化学性能。
图7：用于潜在实用储能应用的放大型锌溴电池。
该策略系统性提升电池的整体性能与循环稳定性，为锌溴电池的实用化提供了全新的解决思路。（来源：科学网）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.102570
