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电致变色窗因其可动态调节透光率和节能特性，被视为未来绿色智能建筑的核心组件。然而，以锌金属电沉积为基础的水系电致变色器件在长期循环过程中存在锌枝晶生长、界面副反应和沉积不均等问题，严重制约其实际应用。

近期，纺织科学与工程学院特种防护纺织品团队贾浩副研究员和张继超副研究员为共同通讯作者，硕士生王凯为第一作者在国际顶级期刊《Advanced Materials》上发表题为“Bionic Nanogel Interfaces Unlock Long-Term Stability in Zn Metal Electrodeposition-Based Electrochromic Windows”的研究论文，提出了一种仿生纳米凝胶界面策略，设计并构建了一种具有自修复和离子调控功能的仿生纳米凝胶界面层，用于稳定锌金属电极沉积过程，为锌金属电沉积型电致变色窗的长期稳定运行提供了突破性解决方案。

该纳米凝胶由天然多糖和功能性聚合物交联而成，具备以下优势：一是仿生结构赋予其优异的柔性和自修复能力，可动态适应锌沉积/剥离过程中的体积变化；二是丰富的极性基团有效调控Zn²⁺的溶剂化结构和界面迁移行为，抑制枝晶形成；三是三维网络结构均匀离子通量，促进锌的均匀沉积。实验结果表明，引入该仿生纳米凝胶界面后，锌对称电池在1 mA cm^?2电流密度下可稳定循环超过2000小时，锌沉积型电致变色窗在连续工作1000次循环后仍保持优异的变色性能和光学对比度。此外，该研究还系统揭示了仿生纳米凝胶界面在调控锌沉积形貌和抑制副反应中的作用机制，为开发长寿命、高可靠性的水系电致变色器件提供了新思路。该策略不仅有效解决了锌金属电沉积型电致变色窗的关键稳定性问题，也为其他金属电极沉积型储能或显示器件的界面设计提供了借鉴。

该研究为实现高性能、长寿命的智能电致变色窗提供了创新的界面工程方案，推动了其在绿色建筑、节能显示等领域的实际应用。凭借其仿生设计、界面稳定和工艺兼容等优势，该工作为下一代智能窗技术的发展开辟了新路径。

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论文信息：Kai Wang, Feng Zhang, Xinwei Jiang, Wu Zhang, Lei Dai, Jichao Zhang*, Zhaoling Li*, Hao Jia*, Bionic Nanogel Interfaces Unlock Long‐Term Stability in Zn Metal Electrodeposition‐Based Electrochromic Windows, Adv. Mater., 2025, e09980.

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202509980