近日，我校材料科学与工程学院高性能电池材料团队李喜飞教授、秦戬副教授等在能源材料领域顶级期刊《ACS Energy Letters》（SCI，影响因子为18.2）上发表重要研究成果，论文题为：“Bilateral Helmholtz Plane Tailoring in Low-Concentration Electrolytes for Practical Zinc–Vanadium Batteries”（面向实用化锌钒电池的低浓度电解质双边亥姆霍兹面调控策略）。该成果由西安理工大学联合苏州大学、西北工业大学合作完成，西安理工大学为第一作者单位，材料科学与工程学院秦戬副教授为论文第一作者。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c03122

锌离子电池是极具潜力的下一代储能体系，但其产业化进程深受双边界面问题制约：锌负极侧枝晶生长与副反应剧烈，钒正极侧溶解穿梭效应显著。传统高浓度电解质策略成本高昂，难以实用。针对此瓶颈，本研究从分子尺度出发，提出了一种创新的低浓度电解液功能化策略。团队巧妙引入弱溶剂化溶剂作为关键功能组分，通过精准调控锌离子的初级溶剂化结构，成功在低盐浓度下诱导形成了由接触离子对主导的热力学稳定体系。在锌负极侧，阴离子衍生的SEI膜构建了疏水环境，减少了表面的质子积累。同时，延迟成核效应促进了锌的瞬时形核。这种无腐蚀、无析氢的反应环境，结合有机分子的诱导效应，共同促进了致密（002）晶面取向锌沉积层的形成。正极稳定性通过双机制实现：有机分子吸附层既物理阻隔又静电抑制了V-OH的去质子化过程，同时被重构的锌离子溶剂化壳层通过强静电吸引促进了表面电荷反转，共同构筑了抵抗溶解的坚固屏障。采用低N/P比（7.4）的Zn//VO2软包电池稳定循环1200周，累计容量超过550 Ah。该研究工作展示了通过精巧的电解质工程设计实现双边界面协同强化的巨大潜力，为发展低成本、长寿命、高安全的实用化锌基储能器件提供了全新的材料解决思路与理论依据。

为服务国家“双碳”战略与能源安全重大需求，高性能电池材料团队紧密围绕低成本、长寿命储能器件的核心技术瓶颈，在新型电极材料、电解质工程及多尺度界面调控等方向开展了系统性的基础与应用研究。团队负责人李喜飞教授累计发表460余篇高水平学术论文，ESI 高被引论文79篇，引用次数33000次，H因子101，入选国家级领军人才、国务院政府特殊津贴专家、英国皇家化学会会士、科睿唯安“全球高被引科学家”（连续8年，2018至今）等，带领团队入选陕西省重点科技创新团队等，获批陕西省锂/钠离子电池关键材料工程技术研究中心等5个省部级科研平台。