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本发明涉及表面覆盖界面保护层的水系锌离子电池负极及其制备方法。将锌负极置于丝素蛋白和溶菌酶混合溶液表面或溶液中孵育一段时间后,在锌负极表面原位形成丝蛋白/溶菌酶蛋白质纳米薄膜,该丝蛋白/溶菌酶蛋白质纳米薄膜即为覆盖在锌负极表面的界面保护层。本发明中的保护层为溶菌酶诱导丝素蛋白分子自组装,在负极界面原位形成致密且均匀的负极保护层。利用界面层中蛋白分子中大量极性基团来调控负极锌离子的均匀沉积,有效缓解了枝晶生长和负极界面层钝化。此外,本发明可以提升水系锌离子电池的循环稳定性,基于本发明表面覆盖界面保护层的水系锌离子电池负极的电池具有非常稳定的循环性能,在不同倍率下循环也展示出优异的倍率性能。

通过在锌负极表面覆盖界面保护层，此方法显著提高了水系锌离子电池的性能。具体来说，它可以有效地调控负极锌离子的均匀沉积，进而缓解枝晶生长和负极界面层的钝化问题。这不仅提高了电池的循环稳定性，而且提升了其在不同倍率下的表现，使其具有出色的倍率性能。 此制备方法采用丝素蛋白和溶菌酶的混合溶液，在锌负极表面形成致密的蛋白质纳米薄膜作为界面保护层这种设计利用了溶菌酶诱导丝素蛋白分子自组装的能力，从而在负极界面原位形成均今且稳定的保护层。这种创新性的设计不仅简化了制备过程，而且显著提高了保护层的效能

1.电动汽车和混合动力汽车:随着对环保和可持续能源的需求增加，电动汽车和混合动力汽车市场正在快速扩大。表面覆盖界面保护层的水系锌离子电池负极及其制备方法有望为这些车辆提供高效、安全且长寿命的电池解决方案。

2.可再生能源存储:太阳能和风能等可再生能源的间歇性和不稳定性使得其存储变得至关重要。水系锌离子电池作为一种可靠的储能设备，在太阳能光伏系统、风力发电系统等领域具有广泛的应用前景。

3.智能电网:智能电网需要高效、稳定的储能设备来平衡电力供应和需求。表面覆盖界面保护层的水系锌离子电池负极及其制备方法可以为智能电网提供可靠的储能解决方案帮助提高电力系统的稳定性和效率。

复旦大学是国家教育部直属、教育部和上海市共建的综合性、研究型全国重点大学，中央直管高校，位列国家“双一流”、“985工程”、“211工程”重点建设高校， 入选珠峰计划、强基计划、111计划、2011计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、深化创新创业教育改革示范高校、首批学位授权自主审核单位，是环太平洋大学联盟、九校联盟、全球大学高研院联盟、亚洲校园、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、新工科教育国际联盟、医学“双一流”建设联盟、长三角研究型大学联盟、长三角高校智库联盟、中俄综合性大学联盟成员。

1.该方法通过在锌负极表面覆盖界面保护层，有效地调控了负极锌离子的均匀沉积，从而缓解了枝晶生长和负极界面层钝化的问题。这不仅能提高电池的循环稳定性，还能提升其在不同倍率下的表现，使电池具有出色的倍率性能。因此，使用这种方法生产的电池可以具有更高的能量密度和更长的使用寿命。

2.该方法使用的材料，如丝素蛋白和溶菌酶，都是天然、可生物降解的蛋白质，具有很高的环保性和可持续性。这符合当前社会对环保和可持续发展的要求有助于减少电池生产和使用过程中对环境的影响。

3.该方法的制备步骤简单、易操作，并且可在常温常压下进行，无需特殊的设备或条件。这不仅可以降低生产过程中的能耗和排放，还有助于简化生产工艺，减少生产成本。

本项目初步意向交易方式为技术转让或联合开发的形式。