研究人员采用具有取向晶面的锌金属，并对其表面进行物理化学抛光处理，从而最大限度地降低表面能和表面缺陷，实现均匀的水平镁生长。这可以防止枝晶形成，并提高无阳极镁金属电池的稳定性。

无阳极金属电池摒弃了预制阳极，采用裸金属集流体作为阳极侧，首次充电时阴极镁沉积形成阳极层，提高了能量密度。但这类电池易出现枝晶，影响电池容量和稳定性，存在短路风险。为解决这一问题，韩国汉阳大学林熙大副教授团队提出了晶面导向策略。

林博士介绍：“我们通过晶体学策略，利用物理化学抛光表面的晶面取向锌基体，实现可控镁沉积。”研究团队选择结构与镁相似的锌作为基体金属，并对其进行工程改造，选择性地暴露热力学稳定的(002)晶面，为镁的快速均匀扩散提供路径。同时，对裸锌箔进行热退火处理获得(002)晶面，再通过反应离子刻蚀形成物理化学抛光表面。

在电化学测试中，采用处理后的锌基体(P-Zn(002))的无阳极全镁电池，在200 mA g⁻¹高电流密度下循环900多次后，仍能保持初始容量的87.58%，性能远超典型条件。这一成果表明，晶体学控制有助于实现稳定的阳极表面，为实用无阳极镁金属电池的开发铺平了道路。

林博士表示：“以晶面为导向的镁金属平台，将引领下一代高能量密度镁金属电池的开发，对智能电网基础设施具有重要价值。”

更多信息： Hee Seung Ryu 等人，《镁金属电池中通过加速表面扩散实现面引导的平面金属电镀》，《先进能源材料》(2025)。期刊信息： 先进能源材料