化石能源的持续开采引发了全球环境危机，因此，可再生储能技术的研究迫在眉睫。水系锌离子电池凭借成本低廉、安全可靠等优势，有望应用于大规模储能技术。然而，当前关于水系锌离子电池的大多数研究主要集中在传统研究方法和常规储能应用，这阻碍了水系锌离子电池技术新的发展路径。
近日，华北电力大学吕玮/徐超在eScience期刊发表题为“Novel approaches to aqueous zinc-ion batteries: Challenges, strategies, and prospects”的综述文章。该综述对水系锌离子电池前沿技术（如原位光学显微成像、智能手机多光谱检测、等离子体光纤传感、原位三维显微成像、超声波监测、机器学习等）进行了全面系统的评述并深入剖析其内在机理，阐述了水系锌离子电池在超快空气自充电、智能柔性电池、可穿戴电子设备、可植入可降解电源、肿瘤治疗等新兴领域的新应用，并提出水系锌离子电池当前面临的挑战及未来发展策略。本文将多学科交叉的尖端技术与多元化应用相结合，不仅为水系锌离子电池的创新性应用开辟了新机遇，而且促进对其基础理论的全面深刻理解，对于推动高性能且经济可行的水系储能技术进步和可持续发展至关重要。
（1）本文详细总结了水系锌离子电池的创新性研究手段。
（2）本文系统介绍了水系锌离子电池在新兴领域的开创性应用。
（3）本文阐明了水系锌离子电池面临的挑战及未来发展策略。
摘要图
图1. 本综述的整体结构和框架。
图2. 水系锌离子电池正极材料的创新性研究方法。
图3. 水系锌离子电池负极材料的先进研究手段。
图4. 水系锌离子电池电解质材料的新兴研究技术。
图5. 水系锌离子电池正极材料的跨学科应用。
图6. 水系锌离子电池多功能电解质的开发。
图7. 水系锌离子全电池的新应用。
图8. 水系锌离子电池发展前景展望。
本文系统评述了水系锌离子电池在新技术、新方法和新应用等方面的最新研究进展，强调其在可穿戴技术、生物降解和医疗应用中的发展潜力。通过系统分析电极材料、电解质、微环境、生物相容性、绿色制造和标准化性能评估等，提出水系锌离子电池未来的研究应聚焦于高容量、长循环、可降解电极材料和多功能电解质设计，以及绿色制造和闭环回收技术开发，以加速水系锌离子电池商业化。综上，本文提出了多维度的创新策略和发展建议，旨在为水系锌离子电池的跨学科发展和实际应用提供全面的技术指导。
Lv W., Liu J., Shen Z., Li X., Xu C. Novel approaches to aqueous zinc-ion batteries: Challenges, strategies, and prospects. eScience, (2025). https://doi.org/10.1016/j.esci.2025.100410.