近日，我校万博全站manbetX登录青年教师闫文其博士在能源材料领域顶级期刊《Energy Storage Materials》（一区，IF: 18.9）发表了题为“Scalable and sustainable sulfonated cellulose separators toward practical Ah-level aqueous batteries”的最新研究成果。安徽工程大学为第一署名单位，合作者包括武汉大学杨培华研究员和东南大学吴宇平教授等。
水系锌离子电池（AZIBs）凭借固有安全性及高离子电导率，成为锂离子电池的重要补充技术。然而，其大规模应用受限于锌负极枝晶生长、析氢、负极钝化等副反应导致的低循环稳定性。现有解决方案如锌负极改性、改性电解液、凝胶电解质、隔膜工程等，普遍面临成本高、工艺复杂或环境负担增加等问题。此外，实验室级纽扣电池的研究难以解决Ah级软包电池放大过程中锌离子传输不均与枝晶抑制难题。开发新型隔膜成为关键突破方向，传统玻璃纤维隔膜因机械强度不足和孔隙不均限制了性能，而改性聚乙烯、亲水聚四氟乙烯及纤维素基隔膜通过优化力学性能和离子通量展现出潜力，其中纤维素基材料凭借低成本与可再生特性备受关注，但仍需克服制备工艺复杂和规模化生产挑战。
细菌纤维素因其独特的纳米结构、优异保水性、可降解性及优异的机械强度，被视为大自然的杰作。其富含羟基的化学结构赋予其化学修饰潜力，特别适用于水系锌离子电池领域。鉴于此，该团队以低成本、环境友好的BC膜为基底，开发了一种可规模化制备的磺化细菌纤维素（SBC）隔膜。该隔膜具备167 MPa高拉伸强度及高的离子电导率，在机械稳定性和离子传输效率上均优于传统隔膜材料。实验与理论分析表明，SBC中通过离子筛分效应选择性抑制SO42-阴离子迁移，显著减少界面副反应；同时优化锌离子传输路径，促进离子通量均匀化，从而有效抑制锌枝晶生长。将其应用于正极载量达21.6 mg cm-2的软包电池时，SBC隔膜使电池容量提升至安时（Ah）级，验证了其在高载量电极体系中的适配性及大规模储能应用的可行性。
闫文其，工科博士，现为安徽工程大学青年教师，2022年毕业于南京工业大学获工学博士学位，国家公派留学基金获得者（2021.05-2022.06 新加坡南洋理工大学），目前主持安徽省自然科学基金青年项目、安徽省高校自然科学研究重点项目等课题，并挂职担任海螺创业循环科技有限公司“科技副总”职务。其研究方向包括锂硫电池复合隔膜、水系二次电池负极和电解质研发等。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104150
Wenqi Yan, et al. Scalable and sustainable sulfonated cellulose separators toward practical Ah-level aqueous batteries. Energy Storage Materials, 2025, 76, 104150.
（文/图：何朋； 审核：郭广春、刘琪）