近日，普渡大学研究人员在半导体研究中取得意外突破，为解决锌电池常见问题提供了新方案。

原本致力于开发下一代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的研究团队，在研究柔性电子产品的低温半导体时，偶然发现p型氧化锡半导体可有效保护锌阳极免受腐蚀和氢气析出。锌电池虽比锂离子系统更安全、实惠、环保，不易燃、由丰富材料制成且易于回收，但腐蚀和氢气析出问题会随时间损坏锌阳极，降低性能、缩短寿命，成为锌电池技术发展的重大挑战。

CMOS技术广泛应用于半导体行业，用于制造处理器、内存单元和图像传感器中的微芯片，智能手机和数码相机中也有使用。普渡大学工程技术学院(SoET)副教授、该研究首席研究员Sunghwan Lee表示，实验室的跨学科环境促成了此类“意外”突破。在测试半导体薄膜时，团队观察到自发钝化效应，这成为解决锌电池问题的理想方案，且该创新锌阳极策略已申请专利。

锌电池常用于车辆和固定式储能系统，因安全性、价格实惠和环保效益受青睐，但使用寿命短、性能下降限制了其广泛应用。氧化锡涂层能显著提高锌阳极的稳定性和耐用性，有望延长电池寿命，为更广泛商业用途铺路。

SoET博士生、研究助理兼论文第一作者张宇轩称，这种锌阳极设计策略为环保、大规模储能系统提供了可持续解决方案。研究人员相信，这一发现将引起能源存储、电池技术和半导体研究等多领域专家关注，尤其是对跨学科创新潜力感兴趣者。他强调，基础知识与好奇心结合可开辟全新领域。

该发现商业和实际应用潜力巨大，解决了锌电池性能关键挑战，且所用材料和方法可扩展用于现实世界储能应用。论文其他作者包括Minyoung Kim、Dong Hun Lee、Fei Qin、Han-Wook Song、Chung Soo Kim、Jeongmin Park、Chohee Kim和Fang Lian。这一偶然发现已促成专利申请，相关成果发表于该领域领先期刊《能源与环境科学》。