锌枝晶的生长以及水系电解液对金属锌的腐蚀，严重影响了锌基电池的稳定性和循环寿命。其中，锌枝晶的持续生长会刺穿隔膜引发电池内部的短路，从而导致电池的失败。金属锌腐蚀产生的钝化层会减少金属锌的活性，阻碍离子/电子扩散，造成低的锌的利用率以及快速的容量衰减。引入电解液添加剂是实现稳定锌金属负极的有效策略之一。然而，大多数电解液添加剂仅具有单一的保护功能：仅吸附在锌金属负极表面或者仅改变锌离子的溶剂化结构。因此，理想的电解液添加剂应该同时满足以上两种需求。

近日，东北师范大学的张景萍教授、吴兴隆教授和长春理工大学的王佳伟教授合作，通过原位电化学成膜调控，在锌金属负极表面构筑了一层薄而密实的富含ZnF₂的无机/有机杂化SEI层（ZHS），实现了抑制枝晶生长的目的。

通过理论计算阐述了FEC在ZnSO₄电解液中的反应路径和可能存在的反应机理。FEC在水环境中由于具有热力学不稳定性会自发分解生成HF和新的有机化合物。HF可以去除锌金属负极表面的钝化层，同时与新暴露的金属锌反应生成ZnF₂。新形成的有机化合物则会吸附在锌金属负极的表面，两者一起在锌金属负极表面构筑一层富含ZnF₂的无机/有机混合SEI层，从而实现稳定的锌金属负极。

结合相应的理论计算和多种谱学表征等实验结果可知，FEC的水解产物可以改变锌离子的溶剂化结构，抑制水分子的反应活性，从而减少副反应的生成，同时，FEC衍生的ZHS层可以促进锌离子的均匀成核以及阻止水系电解液和负极的直接接触，以此实现稳定的锌金属负极。

在优化后的ZnSO₄电解液中，组装的对称电池和全电池表现出明显增强的循环稳定性和倍率性能。该工作打破了以往的思维方向，为选用电解质添加剂构建高稳定性水基电池提供了创新思路。