水系锌金属电池（AZMBs）被认为是未来储能设备中最有前途的候选之一，但锌金属阳极和传统金属氧化物阴极所面临的挑战仍然阻碍了其应用。具体来说，锌金属阳极与水系电解液直接接触会引发严重的锌枝晶沉积、析氢和腐蚀，而阴极则会受到反应性水入侵后的结构崩溃和活性材料溶解的影响。

近日，集宁师范学院石墨烯研究院安军伟团队，联合北京航空航天大学李彬、李松梅提出了一种仿生离子泵界面，通过在锌金属表面动态组装乙酰化蛋白（α-HP_ace），构建了一种新型界面工程（Zn@BIPI/α-HP_ace）。这种界面工程利用α-HP_ace中丰富的酰胺键对Zn²⁺的强烈识别能力，不仅有利于Zn²⁺的快速传输，还有效防止了水系电解液对电极的侵蚀。

此项研究结果表明，这种仿生离子泵界面能够显著提高锌金属电池的循环稳定性和倍率性能，其中对称电池实现了超过6000小时的长循环寿命，而全电池在5 A g⁻¹的高电流密度下循环5000次后容量保持率高达约92%。

此项成果以"Dynamically assembled bionic ion pumps interface towards high-rate and cycling stable zinc metal batteries"为题发表在国际新能源、新材料顶级TOP期刊《Energy & Environmental Science》，该杂志致力于发表解决全球能源供应和环境保护关键问题的极其重要且高质量的研究成果，注重能源转换与存储、替代燃料技术及环境科学相关问题。在中科院分区中，属于材料科学大类学科的1区TOP期刊 ，影响因子为32.4。

DOI: 10.1039/D4EE05028B.