阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)科学家发现导致水性充电电池难以成为更安全、经济可持续能源存储选择的关键分子原因，相关研究成果发表于《科学进展》杂志。该研究揭示了水对电池寿命和性能的影响机制，并指出添加廉价硫酸锌等盐类可将电池寿命延长十倍以上。

研究指出，阳极化学反应是决定电池寿命的核心因素，但寄生化学反应会降低阳极性能并缩短寿命。新研究首次阐明自由水(未紧密结合的水分子)会加剧这些寄生反应，而硫酸锌可通过减少自由水量缓解问题。硫酸盐能稳定自由水分子键，形成类似“水胶”的结构，改变水分子动态，从而减少寄生反应数量。

实验表明，硫酸盐对其他金属阳极同样有效，为延长所有水性电池寿命提供了通用解决方案。负责主要实验的KAUST研究科学家朱云培强调，硫酸盐具有价格低廉、来源广泛、化学性质稳定的特点，使该方案兼具科学可行性与经济性。

水性电池作为大规模储能的可持续选项，预计到2030年市场规模将超100亿美元。相较于锂电池，水性电池在整合太阳能等可再生能源入电网方面更具安全性和可持续优势。

KAUST教授Omar Mohammed、Omar Bakr、Xixiang Zhang和Mani Sarathy亦参与了此项研究。

更多信息：朱云佩等，《金属阳极可逆性与水系电解质中溶剂化化学和界面电子转移的相关性》，《科学进展》(2025)。