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Zn²⁺


分类

配位

HNI是一个具有梯度结构的动态界面层,集成了C=O-Zn²⁺配位、SO₄²⁻锚定与致密氢键网络,三者协同实现了对锌沉积的精准调控。
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XPS深度剖析进一步揭示了HNI的化学键合状态:O1s谱中Zn-O=C峰的出现证实了羰基-Zn²⁺配位(固定成核位点);
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原位Raman光谱实时捕捉了界面处AM的动态吸附与聚合过程,离位Raman分析则证实了HNI中C=C键的消失、C=O···Zn²⁺配位、SO₄²⁻的锚定及氢键生成。
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通量

(2)DNCM的库仑排斥作用均匀化Zn²⁺通量,避免浓度极化;
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动态负电荷微区(DNCM)通过库仑排斥均化Zn²⁺通量;
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沉积

原位构建,动态调控:提出一种单体诱导的原位界面工程策略,借助丙烯酰胺(AM)在锌表面的优先吸附及电化学循环中Zn²⁺/SO₄²⁻的协同触发,在锌负极表面原位构筑一层稳定的水合网络界面(HNI),该界面具有动态分布的负电荷微区(DNCM),实现Zn²⁺沉积的三重协同调控。
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如图3所示,HNI通过三重协同机制实现Zn²⁺沉积的精准调控。
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计时电流曲线显示HNI体系中Zn²⁺沉积迅速由2D扩散转变为3D生长,证实成核位点充足、沉积均匀有序;
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效果

脱溶剂化能计算表明HNI可显著降低Zn²⁺脱溶剂化能垒。
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进一步研究发现,HNI的形成依赖于电化学驱动的界面协同富集:Zn²⁺作为交联剂降低聚合能垒并催化AM链式聚合,SO₄²⁻通过盐析效应诱导聚合物链收缩与自组装。
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