锌电极上的功能性多孔涂层正在成为一种强大的离子筛，可抑制枝晶生长和副反应，从而改善高度可逆的水性锌离子电池。然而，超快充电速率受到与脱水效率密切相关的大量阳离子传输的限制。

在这里，华东师范大学Jinrong Yang，Xiao He以沸石咪唑酯框架 ZIF-7 作为概念验证，借助分子模拟揭示了溶剂化 Zn²⁺ 离子从电解质中连续脱水穿过 MOF-电解质界面进入通道的整个动态过程。

文章要点

1）中等浓度的 2 M ZnSO₄ 电解质比其他浓度有利，具有均匀的水介导离子对分布，导致最低的脱水能量，这阐明了许多实验研究采用的这种浓度背后的分子机制。

2）此外，研究人员还发现，用-OH或-NH₂等亲水基团修饰ZIF-7表面的连接基可以削弱Zn²⁺离子的溶剂化壳层，从而降低脱水自由能约1 eV，并可以提高MOF的电导率。

这些结果揭示了离子传输机制，并为通过功能性多孔材料的原子级改性实现高容量长期稳定的锌阳极铺平了道路。

参考文献

Yizhi Jiang, et al, Fine-Tuning Electrolyte Concentration and Metal-Organic Framework Surface toward Actuating Fast Zn2+ Dehydration for Aqueous Zn-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202307274

DOI: 10.1002/anie.202307274

https://doi.org/10.1002/anie.202307274