AZIB作为后锂时代电网规模和其他固定应用的有前景的电化学储能解决方案，引起了人们的广泛关注。它们具有环保性、固有安全性、高理论容量（5855 mAh cm-3和820 mAh g-1）和低成本等优点，使其在其他替代品中脱颖而出。尽管有这些优点，但在AZIB实现实用化之前，仍需要解决几个长期存在的挑战，特别是正极和负极引起的电池可逆性和稳定性差的问题。
在此，伦敦大学学院何冠杰、华南理工大学王小慧等人首次通过实验和理论表征阐明了封端剂在AZIB中的作用。
在锌沉积过程中，使用了三种典型且有效的封端剂用于纳米材料合成和块状晶体生长——柠檬酸（CA）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），由于在Zn（101）和Zn（100）平面上的优先吸附，促进了沿Zn（002）平面的平行生长。
封端剂具有极性官能团，可以取代Zn2+溶剂化结构中的水分子，形成缺水的溶剂化结构，减轻水引起的副反应。此外，封端剂还充当配体，与金属氧化物正极形成络合物，排斥自由水分子，防止水合Zn2+嵌入，有效抑制正极溶解，保证可逆离子嵌入。
图1. 电解质环境的演变
总之，该工作提供了封端剂在调控AZIB电化学行为方面的概念证明。作者证明，封端剂在不同Zn晶面上的优先吸附、封端剂与Zn2+之间的配位以及与金属氧化物正极的相互作用能够实现优选的Zn（002）沉积、缺水的Zn2+溶剂化结构和动态CEI，从而同时应对负极和正极面临的长期挑战。
得益于封端剂的多功能作用，锌离子电池实现了99.2%的锌沉积/剥离效率和长循环稳定性。在200 mA g−1的电流密度下，正极在500多次循环后实现了91%的高容量保持率。因此，该工作加深了对封端剂的理解，并为AZIB以外的实际储能领域的更广泛应用带来新的灵感。
图2. 全电池的电化学性能
Untangling the Role of Capping Agents in Manipulating Electrochemical Behaviors Toward Practical Aqueous Zinc-Ion Batteries, Advanced Materials 2025 DOI: 10.1002/adma.202412790