尽管当前水系锌离子电池已有广泛的研究并取得了显著进展，但在水系锌离子在电池的应用中仍存在锌金属阳极利用率和长效循环稳定性之间的竞争挑战。本研究设计了一种三维“电化学焊接”复合电极：将ZnO/C纳米纤维薄膜引入铜箔上部，通过预电沉积活性锌在铜箔上，通过自下而上的沉积过程制备了一种锌连接铜箔和ZnO/C纤维的三维复合电极(Zn@ZnO/C-Cu)。

         这种设计通过碳纤维层中亲锌ZnO的调控促进Zn2+在穿过铜箔时形成均匀离子流，从而诱导其在铜箔上的均匀扩散。在随后的Zn沉积/剥离过程中，ZnO/C纤维层疏水的特性影响了Zn@ZnO/C-Cu界面处的水分，显著抑制Zn枝晶生长和析氢副反应的发生。因此，预电沉积的活性Zn通过电化学焊接在ZnO/C纳米纤维和铜箔中共同保障了剥离/镀锌过程中稳定的电荷/电子转移，表现出Zn对称电池中低极化和良好的循环性能。在5 mA cm⁻²，20%的Zn利用率下，循环性能可达470 h以上。即使在低正负容量比时(N/P = 1)，在Zn@ZnO/C-Cu||Na2V6O16·1.5H2O全电池中循环1000次，平均库仑效率为99.9%。

该论文第一作者为硕士研究生高杨，指导老师为王明珊老师。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202405139