水系锌离子电池（AZIBs）中锌电极界面存在不受控的锌枝晶生长和严重的寄生副反应等问题，限制了其实际应用。
一般来说，对锌电极进行界面工程是一种很有前景的缓解这些问题的方法，但目前这种方法受到保护层功能有限、亲和力低以及会增加额外重量等因素的限制。
基于此，2025年3月24日，广西大学何会兵、朱园勤、Dongdong Li等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Interfacial Molecule Engineering Builds Tri-Functional Bilayer Silane Films with Hydrophobic Ion Channels for Highly Stable Zn Metal Anode》的研究论文。
在本研究中，作者通过精确组装硅烷偶联剂，开发了一种具有疏水性、离子缓冲性和强界面粘附性的双层硅烷膜（SF）。
这种精心设计的SF层使Zn²⁺能够经历连续的过程，包括被-CF₃基团捕获，随后依次诱导脱溶剂化、通过硅烷纳米通道定向扩散以及缓冲扩散。
这些多重过程有助于加速[Zn(H₂O)₆]²⁺的脱溶剂化、稳定Zn²⁺的传输并抑制副反应。
因此，实现了无枝晶且高度可逆的SF@Zn负极，表现出超长的使用寿命（超过4300小时）、高库仑效率（CE）（2600次循环后为99.1%）以及优异的全电池容量保持率（1000次循环后为83.2%）。
这种创新策略通过多组分硅烷偶联反应在分子水平上设计界面层，为提高锌负极的稳定性提供了一种新方法，为AZIBs的先进界面设计提供了新的见解。
Interfacial Molecule Engineering Builds Tri-Functional Bilayer Silane Films with Hydrophobic Ion Channels for Highly Stable Zn Metal Anode，Adv. Funct. Mater., 2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202503493
