淮师新闻网4月24日电（记者 殷竟洲）近日，bat365化学化工学院2022级新能源材料与器件专业本科生、“青鸾计划”计划成员董建波，以第一作者在能源领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》（中科院一区，JCR一区，IF=32.4）发表研究论文，题为“Machine learning-assisted benign transformation of three zinc states in zinc ion batteries”。指导老师为邹修洋博士和殷竟洲教授（通讯作者），bat365为第一通讯单位。

论文提出，水系锌离子电池（ZIBs）的应用受到锌枝晶形成和析氢等问题的限制。然而，传统的试错法设计界面层结构效率低下且成本高昂。为解决这一问题，研究人员开发了一个全连接神经网络模型，用于分析168,000个界面层候选结构与其稳定性之间的关系。借助机器学习的强大功能，成功设计出一种铈铁双金属有机框架（MOF）界面层。该界面层包含离子筛分通道、极性-CN有机配体以及亲锌的铈（Ce）阳离子，这些成分在降低Zn(H2O)n²⁺转化为Zn²⁺的去溶剂化能垒方面发挥着关键作用。配位通道确保了离子的选择性传输，并促进了Zn²⁺与Zn之间的均匀转化，从而防止了不规则锌枝晶的形成。因此，Zn(H2O)n²⁺、Zn²⁺和Zn三种状态之间的良性连续转化带来了长期的稳定性。在1 mA cm⁻²（1 mA h cm⁻²）的条件下，MOF@Zn‖MOF@Zn对称电池实现了超过4300小时的出色循环寿命。此外，在2 mA cm⁻²（1 mA h cm⁻²）的条件下，MOF@Zn‖Cu不对称电池在1400个循环中平均库仑效率达到99.8%。本研究提出了一种简单有效的保护层策略，可显著提高锌阳极的稳定性。

图为课题组成员

董建波大一时通过“青鸾计划”加入课题组科研学习，研究方向为水系锌离子电池。在课题组良好的学术氛围熏陶下以及导师的悉心指导下取得了丰硕的成果。他担任国家级大学生创新训练项目“构建MOF基相界面实现高可逆锌负极”唯一负责人，以第一发明人的身份申请国家发明专利“一种水系锌离子电池涂层、水系锌离子电池负极及其应用”1项、实用新型专利“一种新型电极产氢测量装置”1项。

据了解，“青鸾计划”是bat365化学化工学院推出的面向本科生精英科研人才培养的创新举措，以探索拔尖创新人才的本科培养路径。面向生物质能源、新能源材料和先进膜材料等行业创新人才需求，依托江苏省生物质能与酶技术重点实验室、江苏省低维材料化学重点实验室以及江苏省环境功能材料工程研究中心等三个省级平台，以“荣誉吸引、资源倾斜、能力强化”为导向，采取双向选择、优胜劣汰的选培机制，每年从大一本科生中选拔30名具有突出科研潜质的优秀学生，采用专业学习与科研素养并行提升的模式，通过构建点（导师引导）、线（素质讲座）、面（创新项目）的立体化培养体系，参照研究生培养模式，促进学生学习真知识、发现真问题、开展真研究、提出真见解，实现科研素养和创新能力的实质性提升，培养具有过硬本领和担当精神的未来拔尖型学术人才。