近日，从湖北大学获悉，该校锌钒储能团队在水系锌离子电池领域取得新进展。团队围绕锌阳极枝晶生长、析氢副反应和界面腐蚀等制约电池寿命的关键难题，提出氮掺杂还原氧化石墨烯功能涂层(NGO@Zn)的锌阳极保护策略，相关研究于2026年5月发表于国际期刊《Journal of Energy Storage》，并已申请题为“一种氮掺杂氧化石墨烯材料及其制备方法、锌阳极及其应用、锌离子电池”的国家发明专利。
水系锌离子电池因安全性高、成本低、环境友好，被认为是下一代大规模储能的重要候选技术之一。然而，在长期充放电过程中，锌金属阳极容易出现枝晶无序生长、析氢反应和腐蚀钝化等问题，严重影响电池循环寿命和实际应用。
针对这一行业痛点，锌钒储能团队构建了氮掺杂还原氧化石墨烯（NGO）涂层，通过表面 C=O、C–N 等官能团诱导界面电荷重新分布，均匀锌离子通量，抑制局部电流密度集中，从源头上减少枝晶形成。
研究显示，该涂层在循环过程中可与锌离子发生原位反应，形成富含无机组分的稳定固态电解质界面膜，兼具物理阻隔和离子传输调控功能，能够同步抑制析氢反应和阳极腐蚀。在 5 mA cm⁻² 条件下，基于 NGO@Zn 阳极组装的对称电池可稳定循环超过 2300 小时，寿命超过裸锌阳极的 12 倍；进一步组装的锌碘全电池在 1500 次循环后仍保持良好稳定性，平均库伦效率达到 99.39%。
在该项研究推进过程中，锌钒储能团队积极投身科研一线。论文第一作者万中昱以及张倩在实验工作中发挥了重要带队作用，围绕氮掺杂还原氧化石墨烯涂层制备、锌阳极界面调控及电池性能测试等关键环节，组织并参与了大量实验探索和数据分析工作，为研究成果的形成提供了重要支撑。团队相关成员积极参与实验方案实施、材料制备、性能测试及结果整理等工作，并位列相关发明专利发明人名单，体现了课题组青年学生在基础研究与成果转化中的主动担当。
团队成员万中昱表示，后续将继续围绕高稳定锌金属阳极、界面调控材料和新型储能器件开展系统研究，推动实验室成果向工程化应用转化。此次研究与专利布局的协同推进，不仅为解决水系锌离子电池锌阳极失效问题提供了新思路，也为我国高安全、低成本储能材料的发展提供了技术支撑。（万中昱）
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