水系鋅離子電池（AZIBs）具有安全、經濟和高體積能量密度等吸引人的優點。然而，猖獗的寄生反應和枝晶生長導致鋅的可逆性不足。

圖1 通過添加Asp改變Zn²⁺的溶劑化結構

山東大學熊勝林、齊魯工業大學周國偉等在低成本水系電解液中引入了一種生物相容性添加劑–L-天冬酰胺（Asp），以解決上述問題。

研究顯示，加入Asp后，由于界面附近自發形成了高濃度電解液區，在Zn金屬表面形成了陽離子-陰離子和陽離子-分子復合物共生的有機-無機 SEI。

這種獨特的界面層能極大地排斥周圍的活性水分子，防止水引起的副反應，從而實現了顯著抑制的枝晶生長和均勻的鋅沉積。

圖2 半電池性能

實驗結果表明，在含Asp的電解液中，非對稱電池在1600次循環中的平均CE值高達99.6%，而對稱電池則能在240小時內存活，鋅的利用率高達85.5%。

此外，Zn//PEDOT-V₂O₅全電池在超薄Zn負極（20 μm）和低正負容量比（≈2.4）的實際條件下，可在200次循環中提供4.62 mAh cm^-2的高平均容量，并保持84.4%的容量保持率。

這項工作為開發高性能AZIB提供了陽離子-陰離子-分子共衍生SEI的深入見解。

圖3 全電池性能

Highly Reversible Zinc Metal Anodes Enabled by Solvation Structure and Interface Chemistry Modulation. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202301670