近日，福建農林大學材料工程學院張欣向副教授和袁占輝教授在前期研究工作（Adv. Compos. Hybrid Mater., 2025；Chem. Eng. J., 2025）的基礎上，又一次在國際高質量能源期刊Energy & Environmental Science（能源與環境科學）上，在線發表了題為“Reconfiguring Zn deposition dynamics via an epitaxial Zn2+ pathway in profiled viscose rayon for long-cyclability zinc-ion batteries”（粘膠纖維提供外延式通道調節鋅沉積動力學實現水系鋅離子電池長循環）的創新性論文。福建農林大學為第一單位，碩士研究生歐賽男和青年教師鄭加賢博士為共同第一作者，張欣向副教授和袁占輝教授、東華大學劉書德教授、北京理工大學安盟教授為共同通訊作者。

水系鋅離子電池（AZIBs）因具有高安全性、環境友好性、低成本等優勢，被視為是下一代儲能系統的有力競爭者。然而，鋅負極在循環過程中存在不受控的枝晶生長和析氫反應兩大問題，導致電池循環穩定性差。隔膜的功能化是一種直接且高效地抑制枝晶生長和HER的策略。但是，隔膜的功能化過程大多繁瑣且成本較高，這限制了功能化隔膜的實際應用。

該研究提出了從市售商業化的生物質無紡布中篩選適用于AZIBs的隔膜。研究發現粘膠纖維表面具有豐富的羧基和連續溝槽。一方面，粘膠纖維表面溝槽為Zn2+在電解液/負極界面的快速水平傳輸提供大量通道，將因尖端效應聚集的Zn2+迅速地傳輸到因尖端效應形成的貧鋅區域，從而實現Zn2+在負極表面的均勻分布和均勻且致密的鋅沉積，顯著抑制枝晶的生長。另一方面，粘膠纖維表面羧基與Zn2+的配位作用促進水合Zn2+的去溶劑化，從而減少到達鋅負極表面活性水分子的數量，顯著抑制了析氫反應。這項工作驗證了表面具有溝槽的異質截面纖維在調節AZIBs電化學性能方面的優勢，為新型隔膜的設計提供了新思路。

袁占輝，福建農林大學材料學院教授、博導，先進催化及功能材料校級團隊的負責人。曾獲得吉林大學的學士和英國紐卡斯爾大學的博士學位，入選福建省創新創業人才和福建省高層次人才B類、“三區人才”、科技特派員等。主要從事先進二維材料的制備及其在光電、光催、光熱、海水淡化、電源、超級電容器和環境等領域的應用研究；片狀無機晶體材料在效果顏料的應用及產業化研究；天然高分子材料在生物仿生、智能、膠粘劑等領域的應用研究；無機粉體材料、化學表面處理及天然膠粘劑的產業化研究。在Energ. Environ. Sci.、Acc. Chem. Res.、ACS Nano、Adv. Sci.、Nano Energy、Appl. Catal. B、Chem. Eng. J.、ACS Catalysis等國際高水平SCI學術期刊發表論文130余篇。兼任《International Journal of Materials Engineering & Technology》、《Academia Catalysis》、《Polymers》等學術期刊的編委。

張欣向，福建農林大學材料工程學院副教授、碩導，入選福建省高層次人才C類。主要從事生物質材料功能化、溶膠-凝膠法光學薄膜、有機硅材料等領域的研究。在Energy & Environmental Science、Advanced Functional Materials和Journal of Materials Chemistry A等國際知名期刊發表SCI論文40余篇。

來源：福建農林大學官網