本世纪以来，人类积极向太阳能、风能、核能和地热能等可再生能源等更可持续的能源形式转变，而这些能源技术离不开强大的储能系统。近年来，锂离子电池虽成为主流储能系统，但存在严重安全问题。在此背景下，基于水基电解质的锌离子电池凭借安全、环保、经济可行以及能降低锂电池火灾风险和热失控问题等优势，在电网规模储能领域展现出良好应用前景。

锌离子电池虽具有高容量、低成本、储量丰富且毒性低等特点，但其中使用的集流体(如石墨箔)难以规模化生产，且机械性能较差，限制了其工业应用。

近日，东国大学能源与材料工程系副教授安建亨领导的韩国研究团队提出了一种解决方案。该团队在新的研究论文中，提出以石墨烯涂层不锈钢箔作为锌离子电池的新型集流体替代方法，研究成果发表在《先进能源材料》杂志上。

安建亨教授表示，本研究的核心创新在于使用石墨烯涂层不锈钢箔(G@SSF - 400)作为锌离子电池的集流体。与传统集流体不同，这种材料可通过简单的石墨烯涂层和热处理去除表面氧化物来生产，既实现了工业可扩展性，又保证了高电化学性能。

这一创新克服了水基体系中常见的腐蚀和导电性差等挑战，即使在高质量负载条件下也能稳定运行，这对实际应用至关重要。实验数据显示，该电池表现出超过1 mAh cm⁻²的高比容量，在1,500次循环后仍能保持88.7%的容量，充分体现了其长期耐用性。此外，由于该技术支持卷对卷制造，为大规模生产创造了条件，使锌离子电池更接近储能领域的商业化。

安教授指出，这项技术非常适合电网规模的储能系统，尤其是在可再生能源整合的背景下。使用水基锌离子电池，提供了一种不易燃、经济高效且环保的传统锂离子系统替代方案。

这项研究将极大地推动全球向清洁、弹性能源系统的转变，解决了能源存储领域的成本、可扩展性和安全性等关键障碍，特别是在服务不足的市场。通过减少对昂贵或危险材料(如锂离子电池中使用的材料)的依赖，支持了更可持续、更循环的电池经济发展。

从实际角度看，它能让更多人获得价格合理的能源储存。从长远来看，将在减缓气候变化、增强能源公平和加速全球能源转型方面发挥作用。总之，所提出的下一代技术将进一步推动大规模高性能锌离子电池成为一种安全且可扩展的储能解决方案。

更多信息：Heeyeon Heo 等人，《锌离子电池的工业可扩展性：石墨烯涂层金​​属集流体上高质量负载电极增强电化学性能》，《先进能源材料》 (2025)。