近日，在山东大学结构成分与物性测量平台技术支撑下，化学与化工学院张进涛教授团队在国际知名期刊Nature Communications发表了题为“Coordination modulation of hydrated zinc ions to enhance redox reversibility of zinc batteries”的研究论文。张进涛教授为论文的通讯作者，化学院博士生陈松为第一作者，山东大学为本论文的唯一通讯单位。

锌基电池中锌枝晶生长以及析氢反应等副反应是影响电池氧化还原可逆性的重要不利因素。本研究通过设计一种具有共轭结构大体积阴离子的锌盐-对羟基苯磺酸锌和四丁基对甲苯磺酸铵添加剂分子来调节水和锌离子的溶剂化结构，从而实现锌离子配位微环境的调整。原位拉曼光谱测试结合理论计算表明共轭阴离子参与水分子氢键网络构筑，降低电解液中水合锌离子活性水分子数目，提高电极-电解液界面稳定性，因此能够有效抑制锌枝晶生长和副反应的发生。组装的锌对称电池在低过电位（17.7 mV）下展现出超过2000 h的循环寿命，和聚苯胺正极匹配组装的全电池具有超高的循环稳定性，可以循环运行高达10000次。本研究工作为提高锌基电池的氧化还原可逆性提供了新颖的可行性解决方案。

用聚苯胺作正极组装的PANI-Zn全电池的性能研究

注：文中图片来源于山东大学化学与化工学院张进涛教授团队发表的论文“Coordination modulation of hydrated zinc ions to enhance redox reversibility of zinc batteries”，论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-39237-3

以上研究成果的重要组成部分——原位拉曼光谱表征在结构成分与物性测量平台支撑下完成。结构成分与物性测量平台实验师马继臻通过设计、改装电化学原位拉曼反应池对本研究提供了重要技术支撑，实现了对研究中锌基电池的Zn负极和聚苯胺正极必不可少的原位监测研究，该研究成果在正式发表论文中特意致谢结构成分与物性测量平台。

    仪器信息

    仪器名称：原位共焦显微拉曼光谱仪

    仪器型号：LabRAM HR Evolution

    生产厂家：HORIBA

    放置地点：生命科学北楼235

    仪器管理人：苏捷、马继臻

    主要技术参数：

    1.光谱范围：200 nm-1100 nm；

    2.激光器：325/532/633/785 nm；

    3.变温测试附件：室温至1000℃；

    4.原位电化学附件：适用于两电极或三电极测试，含原位伏安测试功能及交流阻抗模块；

    5.Raman-SEM联用定位附件：适用于微米级（含）以上样品的Raman-SEM共定位表征。

结构成分与物性测量平台原位共焦显微拉曼光谱仪