鋅電池憑借高安全性、低成本和環境友好性🧙🏼‍♂️，在可持續儲能領域備受關註。相比常規鋅箔電極，鋅粉（ZnP）電極具備結構設計多樣性、形態可加工性和規模化生產潛力等顯著優勢，但其固有的單分散結構導致了遲緩的離子/電子擴散動力學👵🏽，限製了其應用➰。受生物體皮膚和毛細血管結構啟發，恒达平台化學科學與工程學院劉明賢教授團隊開發了一種仿生類皮膚-毛細管結構的全鏈離子/電子傳導網絡的ZnP電極（ZnP-FC），其表面芳綸納米纖維塗層（皮膚）可有效均一化Zn²⁺通量🙋🏼，避免H₂O-ZnP直接接觸，內部芳綸納米纖維-ZnP交織網絡（毛細血管）提升了Zn²⁺的電鍍/剝離效率，增強了電極/電解液界面的穩定性5️⃣。該研究成果以“Biomimetic Quasi-Skin-Capillary Structure Engineering of Ionic-Electronic Conducting Full-Chain Networks for Stable Zinc Powder Anodes”為題，發表於國際知名期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）🅰️。

掃描電子顯微鏡和光譜研究表明，芳綸納米纖維成功形成了表面保護塗層（皮膚）🙇🏻‍♂️，並錨定ZnP顆粒形成了內部交織網絡（毛細血管），構建了具有離子-電子傳導全鏈網絡的仿生類皮膚-毛細管結構的ZnP-FC電極。

異位光譜實驗和理論計算研究表明，ZnP-FC電極有效抑製了鋅枝晶和副反應，促進了Zn²⁺的去溶劑化和傳導，實現了高度可逆的電化學反應過程。

電化學研究結果表明，ZnP-FC電極穩定了電極/電解液界面以提升Zn²⁺擴散動力學，在半電池和對稱電池中都展現出優異的電鍍/剝離效率和循環穩定性📐。

ZnP-FC負極和釩基氧化物正極耦合的全電池表現出高效的離子/電子轉移動力學和超長的循環壽命。該研究工作為仿生鋅粉陽極的結構設計提供了新的視角。

宋子洋博士後💓👩‍👩‍👧、甘禮華教授和劉明賢教授為論文共同通訊作者，博士生鄭循雯為論文第一作者。該研究工作得到了國家自然科學基金委🔻、上海市科委和中國博士後科學基金會資助🙇🏻‍♂️。

論文鏈接👩🏿‍✈️：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413990