仿生电化学：推进水系锌离子电池的系统框架

本文系统综述了仿生设计在水系锌离子电池(AZIBs)中的应用。背景方面，AZIBs因其高安全性、低成本和环境友好性，被认为是大规模储能系统的理想候选，但其发展受限于锌枝晶生长、析氢反应、正极溶解和副产物积累等核心问题。研究目的旨在通过借鉴自然界进化形成的结构、材料和功能规律，构建一个系统性的仿生设计框架，以推动可规模化、耐久且高性能的AZIBs的发展。结论指出，仿生策略可有效应对这些挑战：结构仿生（如仿蜂窝、叶脉）优化离子传输和机械稳定性；材料仿生（如天然多糖、氨基酸）调控电解液和界面行为；功能仿生（如仿细胞膜离子通道）实现主动调控和选择性传输。文章强调，仿生设计不仅是形貌模仿，更是一种系统性方法，未来需结合AI辅助筛选、3D打印和闭环回收体系，以实现AZIBs在高安全、长寿命和可持续储能领域的实际应用。