锌金属阳极在水性锌金属电池（AZMB）中的应用受到不稳定界面的限制，该界面会引起枝晶生长和腐蚀。近日，北京航空航天大学李松梅、李彬、集宁师范学院安军伟通过动态组装乙酰化蛋白（α-HPace），提出并构建了一种用于锌金属阳极的仿生离子泵界面(Zn@BIPI/α-HP_ace）。

本文要点：

1) 由于其对Zn²⁺的强烈识别，具有丰富酰胺键的α-HPace优先组装在锌金属表面上作为界面。TOF-SIMS表明，有机-CONH和无机ZnF₂/ZnS构成了界面膜的均匀分散部分，分别起着Zn²⁺传输位点和致密阻挡层的作用。

2) 因此，仿生离子泵界面不但有利于Zn²⁺的快速传输，而且能有效防止水电解质侵蚀。更重要的是Zn@BIPI/α-HP_ace阳极实现了均匀沉积，主要取向为91%的（100）平面。改进后的结果表明，具有Zn@BIPI/α-HPace电极实现了超过6000小时的长循环寿命，并且具有Zn@BIPI/α-HP_ace阳极和NaV₃O₈-1.5H₂O阴极在5 A g⁻¹下进行5000次循环后，表现出约92%的高容量保留率。

参考文献：

Xiaoyun Xu et.al A dynamically assembled bionic ion pump interface towards high-rate and stable-cycling zinc metal batteries EES 2024

DOI: 10.1039/D4EE05028B

https://doi.org/10.1039/D4EE05028B