Zn负极在2 M ZnSO4和含N-O-GQDs添加剂电解液中沉积和长循环后的形貌示意图。
水系锌离子电池(AZIBs)的实际应用遇到了障碍，这主要是由于锌负极的可逆性有限，该劣势可归因于枝晶增殖和水诱导反应的发生。
通过在电解液中集成氮和氧基团石墨烯量子点(N-O-GQD)添加剂，提出了一种新型的双功能界面相。实验结果和理论计算表明，两亲性N-O-GQD添加剂通过在Zn表面形成保护层增强了电极的稳定性。亲锌和疏水的氮官能团附着在Zn电极表面，形成疏水层，将水分子屏蔽在电极表面，促进Zn的均匀沉积。亲水性的羟基官能团暴露在电解液中，以改善电极/电解液界面的相容性。因此，两亲性N-O-GQD添加剂在高放电深度(DOD)下具有良好的循环性能。值得注意的是，掺入N-O-GQDs的电池在900次循环中显示出99.7%的显著库伦效率，并可维持564 h (DOD = 51%)的无枝晶循环。特别值得注意的是，改进后的Zn || ZnVO全电池具有稳定的循环性能，在10 A g-1的电流密度下循环4000圈。
该成果以《Nitrogen and Oxygen Co-Doped Graphene Quantum Dots as a Trace Amphipathic Additive for Dendrite-Free Zn Anodes》为题在国际知名期刊Advanced Functional Materials上发表。第一通讯单位为上海理工大学能源材料科学研究院。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412027
