单离子导体（SICs）的工程化设计是稳定锌离子电池负极/电解质界面的一种有效策略。然而，常用的单离子导电固态或准固态电解质通常会导致整体离子电导率显著下降，从而阻碍离子扩散动力学。
基于此，2025年3月5日，广东工业大学李成超在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Spontaneous Anionic Double Capture/Displacement to Trigger Single-Ion Conducting Interpenetrating Polymer Networks with Desired Ionic Conductivity for Durable Zn Metal Batteries》的研究论文。
该研究提出一种折中策略，可有效平衡离子电导率与离子迁移数。具体而言，仅在负极侧构建了一种功能-物相解耦的单离子导电互穿聚合物网络（IPNs），同时在正极侧保留液态电解质。该设计实现了高离子迁移数（0.84）的同时，将离子电导率维持在最优水平（12.1 mS cm⁻¹）。研究揭示了单离子导电机制为自发的阴离子双重捕获/置换过程，其通过亲锌-疏水协同功能确保Zn²⁺高效可逆的剥离/沉积。改性电极在5 mA cm⁻²电流密度下表现出1300小时的超长循环稳定性。组装的NH4V4O10//IPNs@Zn全电池具有优异的寿命，在10 A g⁻¹下循环9000次后容量保持率高达80.8%。
该工作为单离子导体中离子电导率与迁移数的平衡提供了一种新思路，为高性能SICs的开发开辟了可行路径。
Spontaneous Anionic Double Capture/Displacement to Trigger Single-Ion Conducting Interpenetrating Polymer Networks with Desired Ionic Conductivity for Durable Zn Metal Batteries, Angewandte Chemie International Edition, 2025.
https://doi.org/10.1002/anie.202501392.
广东工业大学李成超，最新Angew！
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