電極-電解質(zhì)界面在決定電化學(xué)電極的穩(wěn)定性和性能方面起著至關(guān)重要的作用。雖然X射線光電子能譜已成為研究界面化學(xué)的一種強(qiáng)大的分析技術(shù)，但是對(duì)超高真空的要求仍然是直接檢測(cè)動(dòng)態(tài)界面演變的一個(gè)嚴(yán)重的阻礙，特別是分析水環(huán)境的情況。
有鑒于此，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宋禮教授、陳雙明教授等報(bào)道采用軟能量常壓X射線光電子能譜（AP-XPS）克服超高真空表征和近大氣氣壓的差距，從而能夠深入研究Zn金屬陽(yáng)極分子密集水界面的變化。
本文要點(diǎn)：
（1）
結(jié)果表明，添加劑分子的持續(xù)存在有效地抑制了活潑的鋅與水之間的直接接觸，同時(shí)也促進(jìn)了鋅的均勻沉積。原位顯微鏡和同步輻射X射線衍射進(jìn)一步證實(shí)了鋅的均勻且致密的沉積，這歸因于由（002）晶面演變所引發(fā)的橫向生長(zhǎng)。
（2）
為了證明有效性，測(cè)試發(fā)現(xiàn)含有添加劑的Zn||Zn電池、Zn||Cu電池以及全電池均顯示顯著改善的穩(wěn)定性和可逆性。
這一發(fā)現(xiàn)為在分子層面探索界面化學(xué)開辟了新途徑，為設(shè)計(jì)用于實(shí)際應(yīng)用的高穩(wěn)定性水系離子電池金屬陽(yáng)極提供思路。
參考文獻(xiàn)
Shiqiang Wei, Hongwei Shou, Zheng-Hang Qi, Shuangming Chen*, Yong Han, Shucheng Shi, Yixiu Wang, Pengjun Zhang, Jialin Shi, Zijun Zhang, Yuyang Cao, Changda Wang, Jiewu Cui, Xiaojun Wu, Zhi Liu, and Li Song*, In situ Detection of the Molecule-Crowded Aqueous Electrode–Electrolyte Interface, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c14053
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14053
