控制锌（Zn）的成核以及随后的晶体生长，对延长水系锌金属电池的使用寿命至关重要。
然而，同时发生的副反应以及不稳定的固体电解质界面（SEI）形成却阻碍了锌金属的持续电沉积。
基于此，2025年3月23日，浙江大学徐云凯、薄拯、陆俊等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Ordered zinc electrodeposition from single-crystal units to polycrystalline stacking within solid-electrolyte interphase in battery anodes》的研究论文。
在此，借助精心设计的有机/无机双相SEI诱导作用，作者成功地实现了从单晶基本单元出发，进行有序的多晶堆叠式锌电沉积。
这种具有适当离子传输动力学和热力学稳定性的独特SEI，能够保护沉积的锌免受析氢反应及金属腐蚀等副反应的干扰，从而实现快速且持久的单晶锌成核，随后减缓晶体生长速度，最终形成无枝晶的致密多晶堆叠结构。
得益于上述优势，Zn||Zn对称电池的使用寿命超过5600小时，放电深度高达85.0%，而Zn||I₂全电池在-30°C下可释放高达201.9 mAh g⁻¹的高容量。
此外，实用的0.1 Ah Zn||I₂双层软包电池能够稳定运行113个循环，其能量密度高达122.1 Wh kg⁻¹，且具有1.5的低N/P容量比。
这项研究加深了对SEI在锌沉积行为中关键作用的理解，并为其他金属电池电沉积过程中晶体结构调控提供了宝贵的见解。
Zhao, M., Lv, Y., Xu, Y. et al. Ordered zinc electrodeposition from single-crystal units to polycrystalline stacking within solid-electrolyte interphase in battery anodes. Nat Commun 16, 2843 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58063-3
