近日，国际期刊《德国应用化学》在线刊发了我校集成电路学院王成亮教授关于有机高分子材料在储能领域应用的最新进展。水系锌离子电池对于未来大规模储能具有非常重要的意义。但锌负极面临着一系列副反应、锌枝晶等问题，极大缩短了电池寿命。华中科技大学王成亮团队在前期金属负极保护研究的基础上，利用环糊精及其聚合物对锌金属负极进行了有效调控，有效稳定了锌金属负极。

通过在电解液中引入环糊精添加剂，有效调控了锌离子的溶剂化结构，并揭示了不同环糊精对锌离子溶剂化的调控作用异同，有效提高了锌负极的稳定性，相关工作以“Regulating the solvation sheath of zinc ions by supramolecular coordination chemistry toward ultrastable zinc anodes”为题发表在《智能材料》期刊上（SmartMat 2024, 5, e1216）。张国群、陈远和付路路为论文共同第一作者，王成亮教授和南京大学马晶教授为共同通讯作者。进而团队研究了电解液阴离子对于锌负极的影响，并揭示了与环糊精作用力更强的阴离子有助于更有效地稳定锌负极的规律。相关工作以“Hofmeister Effects in Supramolecular Chemistry for Anion-Modulation to Stabilize Zn Anode”为题发表在《先进材料》期刊上（Adv. Mater. 2024, 36, 2405949）。张国群和付路路为论文共同第一作者。王成亮教授和南京大学马晶教授为共同通讯作者。

进而，课题组通过将环糊精聚合，获得了大面积环糊精薄膜，并将该薄膜用于保护锌负极，抑制了锌阳极的腐蚀。并且，通过环糊精与阴离子的主客体相互作用和氢键作用，有效地捕获阴离子，从而形成准单离子导体，提高了锌离子转移数，大幅提高了锌负极的寿命。相关成果以“Constructing Quasi-single Ion Conductors by a β-Cyclodextrin Polymer to Stabilize Zn Anode”为题发表在《德国应用化学》期刊上（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412173）。论文通讯作者是王成亮教授，共同第一作者是张国群和付路路。该系列工作得到了国家自然科学基金和湖北省创新群体等项目的支持。

图 大面积环糊精聚合物薄膜