水系锌/钴酸锂（Zn/LiCoO₂）混合电池的发展面临着诸多挑战，例如在碱性电解液中可逆性差、容量快速衰减以及严重的副反应。
基于此，2025年3月21日，中南大学吴飞翔、英国华威大学Alex W. Robertson等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Bifunctional Oxide Additive Enabling High-Voltage Aqueous Zn/LiCoO2 Hybrid Batteries》的研究论文。
在此，本研究提出将Al₂O₃纳米颗粒作为碱性电解液中的双功能添加剂，从而开发出一种新型电解液，该电解液能够增强电解液与电极之间的界面稳定性，并提升电化学性能。
Al₂O₃能够降低水分子的活性，抑制界面副反应，并提高氧化还原反应的可逆性和稳定性。
分子动力学（MD）模拟揭示了Al₂O₃能够改变Li⁺和Zn²⁺的溶剂化结构，降低它们的脱溶能量，从而提高离子扩散系数和反应动力学。
因此，对称电池实现了延长的循环寿命以及均匀的锌沉积。
锌/钴酸锂混合电池展现出优异的倍率性能，在0.8 A g⁻¹时保持81 mAh g⁻¹的容量，并且在0.4 A g⁻¹下能够稳定循环超过300次，且电压范围拓宽至1.5–2.15 V（相对于Zn/Zn²⁺）。
此外，这些电池在0℃时展现出98.2%的超高容量保持率，并且在高面密度（5 mg cm⁻²）下以0.4 A g⁻¹的电流密度循环时容量保持率为87%。
本研究提出了一种有前景的添加剂策略，用于提升高压水系混合电池的稳定性和性能，为其实际应用铺平了道路。
Bifunctional Oxide Additive Enabling High-Voltage Aqueous Zn/LiCoO2 Hybrid Batteries, Adv. Funct. Mater., 2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202424954
