综述：高级Ah级锌金属电池

《Chemical Society Reviews》：Advanced Ah-level zinc metal batteries

水系锌金属电池（ZMBs）大规模应用的关键挑战与解决方案：通过阳极/阴极材料改性（晶体调控与界面稳定化）、电极工艺创新（干燥法与分层结构设计）及电池结构优化（层叠与卷绕技术），有效抑制枝晶生长、阴极溶解并提升循环性能，为Ah级产业化提供系统框架。

　　

水性锌金属电池（ZMBs）因其成本效益、固有的安全性和丰富的资源而成为大规模储能的有希望的候选者。然而，将ZMBs从实验室规模的原型转化为实际应用的安时（Ah）级系统仍然具有挑战性，这受到锌枝晶生长、正极溶解以及缺乏高效离子/电子传输的高质量负载电极的可扩展制造方法等问题的限制。本综述系统地概述了通过改进材料、制造工艺和电池配置来克服这些障碍的最新策略。从材料角度来看，对锌阳极和锌阴极进行体相和表面改性可以通过调节晶体结构和稳定界面来提高电化学稳定性和容量保持能力。在电极制造方面，干法处理和分级结构化已成为支持高质量负载同时保持有效电子/离子传输的关键方法。此外，在器件层面，诸如层压、卷绕技术等电池配置的创新能够提高结构完整性和适用于水性系统的电化学性能。通过整合材料创新、可扩展的制造工艺和优化的电池架构，这些发展为实现实际的Ah级ZMBs指明了方向。本综述提出了一个全面的框架，以弥合实验室与市场之间的差距，指导未来的努力，实现安全、低成本和可持续的大规模储能。