西安交通大学丁书江教授团队首次揭示了浓差极化是造成极端条件下锌负极失效的核心因素之一。通过原位数字全息观察到,在高电流密度条件下,裸Zn负极界面Zn²⁺浓度迅速下降,导致严重的浓差极化。针对这一挑战,团队提出纳米流体细菌纤维素(BC)界面修饰策略,通过自驱动离子富集机制(self-driven ion enrichment),实现Zn²⁺通量的精准调控,消除浓差极化,改善电极界面离子输运的非线性行为。基于该策略,BC@Zn负极在100 mA cm⁻², 100 mAh cm⁻²,DOD=90.91%及40 mA cm⁻², 40 mAh cm⁻²,DOD=75.97%的极端条件下分别稳定循环490、1573小时,最高累积容量达62.92 Ah cm⁻²,远超现有报道。此外,BC@Zn//I₂安时级软包稳定循环超350圈,容量保持率达91.78%。该策略为高性能锌金属电池(ZMBs)的商业化提供了有效解决方案。近日,该研究成果以“Elimination of Concentration Polarization Under Ultra-High Current Density Zinc Deposition by Nanofluid Self-Driven Ion Enrichment”(纳米流体自驱动离子富集消除超高电流密度锌沉积下的浓度极化)为题发表在国际材料领域权威期刊Advanced Materials(《先进材料》)上。