水系锌离子电池(AZIBs)因其固有的安全性和环境友好性而成为商用锂离子电池的潜在替代品。水系电解质的高离子电导率可以提高AZIBs的反应动力学。而锌金属负极本身具有合适的氧化还原电位（–0.76 V）、可观的理论比容量（820 mAh g–1; 5855 mAh cm–3），以及较低的成本。受益于这些优点，AZIB展示了多种潜在的应用场景，包括静态储能、智能家居、柔性电子器件和可穿戴设备等。
枝晶生长和副反应极大地阻碍了锌负极的可逆循环。定向沉积可以使Zn沉积层以高度有序和致密的方式堆叠，实现无枝晶Zn负极。此外，锌取向沉积可以通过减少电极的暴露表面积来有效地抑制副反应。尽管锌取向沉积的研究已经取得了很大进展，但目前缺乏明确的取向调控准则，其潜在的机制仍然难以捉摸。
因此，上海理工大学吴超团队针对众多相关研究工作进行整理总结，对锌取向沉积的机理进行全面的研究。本论文综述了近年来发展起来的控制Zn取向沉积的新兴策略，阐明了对相应机理的理解。文章首先深入分析了枝晶生长和副反应的起源，介绍了与Zn取向沉积相关的概念框架和主要特征。随后，详细讨论了取向沉积的各种策略，并结合具体的研究个例将潜在机制分为五类：异质外延沉积、同质外延沉积、界面孵化、晶面锚定和电流密度调控。最后文章总结了不同取向沉积机制各自的优缺点，并展望了这一研究领域的未来研究方向。本综述旨在为未来对Zn取向沉积的研究提供有价值的见解和研究思路。
其成果以题为“Crystallographic Manipulation Strategies toward Reversible Zn Anode with Orientational Deposition”在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表。本文第一作者为上海理工大学杨先中博士，通讯作者为吴超教授，第一通讯单位为上海理工大学能源材料科学研究院。
锌负极的挑战和取向沉积示意图
（a）当前锌负极面临的挑战示意图;（b）hcp晶体的特定晶格平面和相应的原子排列;（c）Zn取向沉积示意图;（d）三种典型的取向沉积模式示意图。
文章链接：
『水系锌电』上海理工大学吴超教授AEM：从无序到有序，取向沉积助力可逆的锌金属负极
论文链接：
https://doi.org/10.1002/aenm.202401293
