水系锌离子电池 (AZIBs)是一种有前途的储能技术，但其发展受到锌枝晶生长和副反应的阻碍。其中，双电层 （EDL） 的不稳定反应性导致了水系锌电池 （AZB） 中金属负极的不稳定。

在此，中科院化学所黄长水团队原位设计了一种富含电子的硫代二炔界面（e-TDYP）并将其作为一种耐用的“配位皮肤”，以稳定锌负极的EDL。其中，e-TDYP的高电子密度促进了与锌离子的强相互作用，从而实现了锌离子在负极表面的高效传输和沉积。

此外，e-TDYP的共轭噻吩和环状二炔基团重建了EDL，同时在长期循环过程中保持了结构完整性和性能。基于此，e-TDYP改性的锌负极在5 mA cm-2/5mAh cm-2下实现了低极化电压和1000小时以上的可逆沉积/剥离，具有高放电深度（DOD）。

图1. 机制探究

总之，该工作证实了通过将噻吩和炔基整合到碳基分子结构中来重构 EDL 的可行性。结果显示， e-TDYP 优化了电子密度，以便通过噻吩进行有效转移，同时炔基可提供额外的 Zn2+ 结合位点，促进均匀的锌离子分布。

基于e-TDYP分子中丰富的炔基增强了锌负极的稳定性。与 MnO2 正极结合的全电池在 6000 次稳定循环后显示出 90% 的良好容量保持率。因此，该工作提供了一种稳定水系锌负极的有效策略，并可激发用作电极-电解质界面的原位富电子材料的开发。

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图2. 电池性能

Weaving electron-rich alkynes: a durable in situ skin for stabilizing zinc anodes,Energy & Environmental Science2024 DOI: 10.1039/d4ee03164d