锌负极在高锌利用率（ZUR）下面临的一个主要困境是引发空间电荷层（SCL）的离子载体供应不足，这会导致锌枝晶的大量生长。
基于此，2025年3月22日，广东工业大学李成超等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Coupling Zn2+ Ferrying Effect with Anion-π Interaction to Mitigate Space Charge Layer Enables Ultra-High Utilization Rate Zn Anode》的研究论文。
在此，作者提出了一种“阴离子-阳离子协同调控”策略，以及筛选潜在电解液添加剂的基本原理，该原理将Zn²⁺的运输效应与阴离子保留能力相结合，以构建无枝晶、高ZUR的锌负极。
以 ninhydrin（三羟甲基氨基甲烷）改性的ZnSO₄体系作为概念验证，ninhydrin的多个亲锌极性基团有助于Zn²⁺离子的传输，而其缺电子的芳香环则通过阴离子-π相互作用保留SO₄²⁻反离子，构建了一个富含离子的界面，从而最大限度地减少了由SCL驱动的锌的恶化。
因此，锌负极可以在超高ZUR（87.3%）下持续约240小时的连续循环。
Ninhydrin带来的优势还进一步体现在锌碘电池的超长循环耐久性上（在10 A g⁻¹下超过100000个循环，寿命延长约20倍）。
即使在超低N/P比（1.1，约90.6% ZUR）下，容量约为5.27 mAh cm⁻²的电池仍可维持350个循环，这在水系锌电池中几乎难以实现。
此外，本文通过一系列具有类似基本原理的添加剂，充分验证了这一策略的有效性。
Coupling Zn2+ Ferrying Effect with Anion-π Interaction to Mitigate Space Charge Layer Enables Ultra-High Utilization Rate Zn Anode,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202503396
