孙子其教授&江雷院士：国产神刊——Natl. Sci. Rev.

文章预览

【背景介绍】 水系锌离子电池（AZIBs）因其丰富的锌储量、可观的容量（820 mAh g -1 ）和较低的氧化还原电位（-0.76 V vs SHE）而被认为是最有前途的锂离子电池替代储能装置之一。不幸的是，不良的锌枝晶生长和自发的副反应，即腐蚀和析氢反应（HER），限制了AZIBs的大规模应用。 【工作介绍】 在进化良好的生物细胞中，细胞膜由细胞周围的一层薄薄的脂质和蛋白质组成，具有选择性离子渗透的能力，允许所需离子通过，例如定向超流钾离子（KcsA）通量为 1.67 ×10 -3 mol m -2 s -1 。在这项工作中， 通过生物酶仿生启发，将强电负性的-ClO 4 基团嫁接到金属有机框架MOF-5，最后采用静电纺丝的办法制备仿生的膜，实现无枝晶的锌离子选择和超流传输。 仿生膜的应用实现了近乎完美的锌离子选择（t Zn 2+ = 0.96）和超流锌离子传输（1.9 ×10 -3 mmol m -2 s -1 ………………………………