在静电屏蔽的隧道结构中，Zn2+的扩散速率得到显著提升，这使得尖晶石ZnMn2O4的储能容量提高了三倍

《Materials Horizons》：Expedited Zn2+ diffusion in electrostatically shielded tunnels triples the capacity of spinel ZnMn2O4

通过空位调节在尖晶石ZnMn2O4中构建电负性屏蔽扩散通道，将Zn2+扩散势垒降低66%（0.76 eV→0.26 eV），扩散系数提升两个数量级（10?11→10?? cm2/s），使容量从64 mAh/g增至205 mAh/g（300 mA/g），循环200次后保持93.7%容量。串联电池组在100 mA/g下容量提升至32.5 mAh（9.1→32.5），循环稳定性优异，提出新的电负性调控正极材料设计范式。

　　

强烈的静电排斥作用严重阻碍了水基锌离子电池正极中Zn²⁺的扩散，尤其是在结构稳定的尖晶石框架内，这种稳定性与离子迁移动力学之间存在冲突。在这里，我们通过调控空位，在尖晶石ZnMn₂O₄（ZMO）中构建了具有静电屏蔽效果的扩散通道。静电势（ESP）测绘和态密度（DOS）分析表明，这些电荷耗尽区有效减少了离子迁移过程中的静电排斥，使Zn²⁺的扩散能垒降低了66%（从0.76 eV降至0.26 eV），并将扩散系数提高了两个数量级（从10^?11 cm²s^?1提高到10^?9 cm²s^?1）。在具有静电屏蔽效果的通道中，Zn²⁺的扩散速度得到显著提升，使得ZMO的容量从64 mAh g^?1增加到205 mAh g^?1（在300 mA g^?1的电流下），并且具有优异的循环性能：经过200次循环后，容量保留率仍高达93.7%。更重要的是，组装的串联式软包电池在100 mA g^?1的电流下也表现出类似的容量提升（从9.1 mAh增加到32.5 mAh），经过100次循环后容量保留率为93.4%，性能优于其他先进的锌离子软包电池系统。这种静电调控策略为设计高容量、快速扩散的动力学正极提供了新的方法，适用于水基锌离子电池。