近日，化材学院胡勇教授团队在国际顶尖期刊《Advanced Energy Materials》（中科院一区TOP，IF=26）上发表了题为“Multiscale Interfacial Regulation for Stable Zinc Anodes: From Fundamental Mechanisms to Practical Applications”（多尺度界面调控以实现稳定锌电极的应用：从基本机制到实际应用）的综述论文。全面总结了涵盖多物理场优化、锌沉积取向和电解质溶剂化结构的多尺度策略。系统地介绍了多尺度策略应用于锌箔阳极、锌粉阳极、锌宿主阳极、隔膜和水凝胶电解质的最新进展，重点关注其设计原则、潜在机制和特定场景的适用性。论文通讯作者为化材学院胡勇教授，共同通讯作者为马中青教授和刘月鑫博士，浙江农林大学为唯一单位。
水系锌离子电池（AZIBs）因其固有的安全性和低成本，是大规模储能领域极具前景的候选者。然而，其商业化进程受到锌阳极中多种问题的阻碍，如不受控制的枝晶生长和副反应。最近，多尺度界面调控作为一种变革性策略出现，以应对这些挑战。该方法通过构建多层结构和优化界面耦合，克服了单一界面调控的局限性，从而提供有效的阳极保护。为了促进均匀的锌沉积并抑制副反应，本综述全面总结了涵盖多物理场优化、锌沉积取向和电解质溶剂化结构的多尺度策略。系统地介绍了多尺度策略应用于锌箔阳极、锌粉阳极、锌宿主阳极、隔膜和水凝胶电解质的最新进展，重点关注其设计原则、潜在机制和特定场景的适用性。此外，我们阐明了该技术如何通过功能互补的多层、Janus或梯度界面实现离子传输、沉积行为和界面环境的协同优化，从而系统地缓解AZIBs中的锌阳极失效。最后，讨论了未来的研究方向和挑战，强调深入的机理理解与合理设计对于充分发挥下一代AZIBs的潜力至关重要。最后，作者对其进行了系统总结与展望。该研究得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目资助。
此外，胡勇教授团队基于在水系锌基电池领域的长期研究积累，近两年已经在Advanced Energy Materials上连续发表了多篇论文（Adv. Energy Mater. 2025, e03298；Adv. Energy Mater. 2025, 15, 2402839；Adv. Energy Mater. 2025, 2502353；Adv. Energy Mater. 2024, 14, 2400276；Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2302187；Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2204245）。这六篇论文分别介绍了一种中性水系锌空气/碘化物混合电池（ZAIB）的闭环碘氧循环机制；介绍了由紧密排列的Co/Co2P异质结构生长在P/N共掺杂碳纳米纤维的“中心茎”上的“谷粒”组成的麦穗状阴极的合成方法；总结讨论了含氟材料在电解质成分（如锌盐、添加剂和共溶剂）中的结构特征及其在AZIBs特定区域的作用机制；介绍了在泡沫铜上排列的核壳纳米棒阵列来稳定锌阳极的策略；综述了应对锌碘电池在正极、负极、电解质和隔膜方面挑战的具体策略以及介绍了一种疏水亲氧策略，以硫、氮共掺杂碳板阵列（CoS/Fe3S4@SNCP）封装的CoS/Fe3S4纳米颗粒为基础，制备了自支撑空气阴极。这些工作为该领域的发展提供了系统参考与理论支撑，推动了水系锌基电池从基础研究走向实际应用的进程。
（化材学院 刘月鑫）
