博士生赵泽泉、本科生王淳樱在Nano Energy发表论文：A Simple Way to Induce Anode-Electrolyte Interface Engineering through a Functional Composite Separator for Zinc–Nickel Batteries

锌枝晶的生长、电池中各种副反应的发生以及电解液的流失等，使得锌镍电池的循环寿命和日历寿命受到严重限制，难以满足实际生产需要。课题组赵泽泉博士等人在Nano Energy发表研究论文，通过一种极其简易的工艺，制备了一种用于锌镍电池的功能化复合隔膜（FC隔膜）。该隔膜能够有效调控电极-电解质的界面特性，引导负极表面锌的均匀沉积，并能够抑制电池内诸多副反应的发生和电解质的流失。基于此隔膜组装的锌镍电池展现出极高的循环寿命（1435 h），并在60℃高温下呈现出优秀的静置寿命和浮充性能。

通过多种表征测试及理论计算可知：FC隔膜中TiO₂表现出更强的亲锌性，并且FC隔膜上的PAAK也能够与界面处的锌离子产生交互作用，二者共同作用控制锌的沉积行为。锌的均匀沉积减少了负极形变的发生和枝晶的形成，提高了锌镍电池的循环寿命。同时，在负极界面处的PAAK能够遮挡负极上的一些活性位点，使FC电池负极上的HER得到了抑制。除此以外，FC隔膜和负极界面处的PAAK都能够有效保护负极表面，防止其被正极上产生的氧气过度氧化，使浮充电流降低，进而反过来抑制正极处OER的发生。减小的浮充电流也降低了枝晶生长的可能性，使FC电池能够进行长时间的稳定浮充，日历寿命得到了显著提高。

这项工作采用了一种简单实用的方法进行功能化隔膜的制备，可在锌镍电池中有效调控电极-电解液的界面特性，抑制电池中多项副反应的发生，提高锌镍电池的循环寿命和日历寿命，有望为下一代锌镍电池功能化隔膜的产业化提供广阔的应用前景。论文指导教师为钟澄教授和胡文彬教授。