随着全球能源需求的日益增长，开发新型、高效的能源存储系统变得尤为重要。在众多候选技术中，水系锌金属电池（ZMBs）因其环境友好、成本低廉和安全性高而备受关注。然而，锌负极的关键问题，如枝晶生长、氢气进化反应和腐蚀，严重限制了其进一步发展和应用。

在此，中南大学周亮君团队将富含锌亲和性官能团的氨基糖苷类抗生素作为电解液添加剂，以实现高倍率和超长寿命的锌金属电池。研究显示，其通过与水分子和其他离子的相互作用可改变Zn2+的氢键网络和溶剂化结构。此外，其能够吸附在锌表面并减少副反应。同时其在循环过程中可分解形成适应性固体电解质界面（SEI），进一步调节界面Zn2+沉积行为。

基于此，使用改性电解液的Zn||Zn对称电池能够在1 mA cm−2，1 mAh cm−2的条件下稳定工作长达3300小时。同时，与NaV3O8·1.5H2O（NaVO）正极匹配的基于锌的全电池也显示出优异的循环稳定性。

图1. AS的结构表征

总之，该工作将富含锌亲和性官能团的氨基糖苷类抗生素作为电解液添加剂。研究显示，其通过硫酸盐形式可实现高性能的ZMBs。其中，AS有效地调节了Zn2+的溶剂化结构和锌负极的表面性质，限制了电解液中水分子和硫酸根离子引起的副反应，从而防止了电极-电解液界面的腐蚀和副反应。

基于此，在循环过程中构建的SEI层能够实现高速率和均匀沉积的锌负极进而实现电池优异的循环稳定性。因此，该项工作引入了阿米卡星硫酸盐等氨基糖苷类添加剂，为实现高性能水系电池的电解液策略提供了可行性。

图2. 电池性能

Zincophilic group-rich aminoglycosides for ultra-long life and high-rate zinc batteries, Energy Storage Materials 2024 DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103913