合肥3月25日电 (记者 吴兰)记者25日从中国科学技术大学获悉，该校谈鹏教授团队近日成功开发了原位3D pH可视化技术，实现水系锌电池界面化学分层三维可视化。
据悉，这一在水系锌电池研究领域取得新进展的相关研究成果，日前发表于国际知名期刊《美国化学学会能源快报》(ACS Energy Letters)，并被选为封面论文。
水系锌电池凭借其本征安全、低成本与环境友好等优势，在下一代大规模储能中表现出巨大潜力。
然而，金属锌负极在水系电解液中的界面不稳定性严重阻碍了商业化进程，其表面钝化及自腐蚀等问题相互耦合，导致电池循环寿命远低于理论预期。因此，发展新技术对于揭示水系锌电池的失效机制以及提高电池性能具有重要意义。
针对上述问题，研究团队设计了一种可进行光学观测的电化学测试装置，并在电解液中引入荧光pH指示剂，通过激光共聚焦成像技术等方式，实现了反应界面pH场在三维空间中的实时监测与高精度定量重构。
借助这一工具，研究团队对锌电极界面化学环境进行了实时监测。结果表明，无论在静置还是电化学运行过程中，锌电极界面都会形成稳定的竖直化学分层。研究团队还结合多物理场模拟等，揭示了一个全新的电极失效机制。
该工作不仅为水系锌电池中金属负极的失效机制提供新见解，也为其他水系金属电池的理性设计提供普适性指导。(完)
【编辑:王琴】
