加拿大康考迪亚大学的研究团队发现，在锌电池内表面稀疏分布金纳米颗粒，能够将枝晶生长速度降低多达50倍。枝晶是导致锌基电池寿命缩短的主要因素，这些微小树状结构在阳极形成后会引发电池短路。该研究借助萨斯喀彻温大学加拿大光源的超高亮度X射线完成，相关论文发表于《材料化学杂志 A》。

研究显示，经过金纳米颗粒处理的锌电池在实验室条件下可持续工作超过6000小时。该技术的核心在于金纳米颗粒仅覆盖电池表面不到10%的面积，稀疏分布的颗粒作为均匀的成核位点，调节了锌沉积过程中的离子传输路径。康考迪亚大学博士生、论文第一作者李承日表示：“在电极上涂覆涂层确实能提升电池性能，但我们的技术所需的颗粒数量很少，以及这些颗粒在电池表面的排列方式，都是一个非常新的、令人兴奋的发现。”

尽管黄金价格较高，但该技术的制造成本相对可控。由于金纳米颗粒分布稀疏且制备过程无需特殊实验室条件，其成本约为普通镀金的百分之一。物理学副教授、李承日的导师艾谢·图拉克补充说：“表面上的材料如此之少，几乎无法通过其他手段进行表征。但加拿大光源的X射线提供了很强的信号，使我们能够确认它的存在和位置。”

研究团队目前正探索将该颗粒涂层技术应用于铜电极，以开发下一代无阳极电池。金纳米颗粒稀疏涂层在传感器、光伏和照明等领域的潜在应用也在研究之中。

出版详情：作者：Seungil Lee等人，标题：《稀疏金纳米颗粒阵列调控锌成核路径和离子传输：一种实现无枝晶水系电池循环的机理研究》，发表于：《材料化学杂志A》(2026)。期刊信息：材料化学A期刊