水系锌离子电池（ZIBs）因其环保、成本低、安全无毒等优点，被认为是一种很有前途的大规模储能装置。然而，仍有许多科学技术问题未被揭示，特别是对电解质/电极界面电化学行为的基本认识，这将深刻影响水系锌离子电池的电化学性能。

在此，济南大学徐锡金、王成刚等人通过在ZnSO4电解液中引入微量4-氨基丁烷-1-磷酸（ABPA）可以有效稳定锌负极。研究显示，ABPA首先吸附在锌负极表面，随后进一步分解成高导电性有机/无机复合原位SEI 层。该种原位SEI层不仅能抑制与水有关的副反应，还能增强Zn2+的迁移动力学。

基于此，Zn||Zn对称电池在50 mA cm -2和 1 mAh cm -2的条件下可实现超过13 000 次的超长循环寿命。在Zn||Cu半电池中，1000 多次循环后的平均库仑效率高达99.72%。Zn||I2全电池在40,000 次循环后可达到91.42%的高容量保持率。

此外，49 mAh Zn||I2软包电池在300 次循环后的容量保持率为80.28%，1000 次循环后的容量保持率为61.22%。

图1. SEI的结构表征及电化学性能

总之，该工作通过引入微量ABPA分子原位形成复合SEI进而增强了Zn2+的输运和界面稳定性。在SEI层中，氨基与Zn2+具有较高的亲和力，使界面上的Zn2+通量均匀，有利于Zn2+的均匀沉积；无机成分磷酸锌可作为快速离子导体，有利于Zn2+的迁移。此外，该种有机/无机复合SEI层具有刚性和柔性，可抑制枝晶的生长。

基于此，设计的原位SEI层不仅抑制了与水有关的副反应，而且提高了Zn2+的运输动力学，进而为电池提供了持久的循环稳定性和稳定的表面晶体结构。因此，该工作为推进水系锌离子电池的商业化发展提供了新策略。

图2. 电池性能

Constructing a Multifunctional SEI Layer Enhancing Kinetics and Stabilizing Zinc Metal Anode, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202415107