11月4日消息，Nature Chemistry刊发最新研究《Facet-dependent molecular adsorption modulates zinc anode work function for the favourable orientation of zinc electrocrystallization》，由Sijun Wang、Le Yu、Chaoji Chen等研究者完成。
水系锌电池因安全性与成本优势被视为规模化储能的候选技术之一，但锌负极在循环中易生长枝晶、发生副反应，而电解质添加剂是引导锌均匀沉积的主要手段——其微观机理长期存在争议。
该研究给出的答案是晶面依赖的功函数调制：添加剂分子吸附在不同晶面的锌表面后，会以不同幅度改变该晶面的功函数，驱动费米能级平衡，从而决定电结晶过程中锌的择优取向（晶面织构）。
关键数据在于该界面电子描述符的普适性：研究覆盖29种添加剂，仅凭「吸附后功函数变化」这一参数即可预测实验中锌的择优取向，准确率达93.1%。
这一成果把添加剂筛选从逐一试错提升为可计算的描述符驱动流程：后续开发者可先计算候选添加剂在关键锌晶面上的吸附能与功函数位移，再决定是否进入实验验证，显著压缩筛选成本。
对产业侧而言，锌基储能（水系锌离子电池、锌溴液流等）的商用化瓶颈很大程度上系于负极寿命，界面电子学判据的建立为电解质配方开发提供了新的理论抓手。
（来源：Nature Chemistry）