(中国科学报记者 陈彬 通讯员 郑丹婷）近日，记者从海南大学获悉，该校海洋技术与装备学院教授文伟团队首次提出“键离散化”新方法，成功突破水系镍锌电池镍基正极材料容量利用不足的技术瓶颈，在实验上实现了氢氧化镍正极的近理论容量，为高性能储能装置研发提供全新思路。相关成果发表于《先进材料》。

水系镍锌电池具备本征安全、理论能量密度高、倍率性能优异、成本低廉、环境友好等突出优势，在大规模储能领域应用前景广阔。但当前镍基正极材料实际容量远低于理论值，材料利用率不足严重限制了电池整体性能，成为制约水系镍锌电池发展的关键难题。

针对这一问题，团队创新设计低对称晶体结构，将镍基材料中镍–镍配位数由常规12降至9，成功引发材料键离散化效应。该结构可弱化氢氧化镍中50%的氧氢键，精准匹配其转化为充电产物羟基氧化镍所需的脱氢比例，从实验层面实现氢氧化镍近理论容量。研究发现，键离散化显著提升析氧反应与氧还原反应活性，实现单一正极材料在水系镍锌电池、水系锌空气电池中的双功能集成，让全电池兼具高比能量与高比功率。

研究团队表示，该研究提出的“键离散化”方法，从晶体结构层面突破了镍基正极容量难以达理论值的瓶颈，同时实现了两类水系电池正极材料的功能集成，为设计开发高性能、多功能的新型储能材料与器件提供了原创思路与可行方案。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202516794