水系镍锌电池因其固有的安全性、高理论能量密度、优异的倍率性能、低成本和环境友好性，在大规模储能领域备受关注。然而，其实际能量密度受限于镍基正极材料的利用不足。目前常用正极材料的实际容量较低，远低于其理论容量，获得其理论至今仍是巨大的挑战。

针对上述难题，近期，海南大学海洋技术与装备学院文伟教授团队首次提出了“键离散化”的新方法突破该瓶颈：以镍基正极材料为例，通过设计低对称晶体结构，将Ni–Ni配位数由常规的12降至9。这种结构设计导致键离散化，使氢氧化镍中50%的O-H键被弱化，恰好等于氢氧化镍转变为充电产物羟基氧化镍理论所需的脱氢原子比例，从而在实验上实现了其近理论容量。此外，键离散化还提升了析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）的反应活性，实现了水系镍锌电池与水系锌空气电池在单一正极材料中的双功能集成，全电池实现高比能量和高比功率。本研究为构建高性能储能装置提供了新思路和新策略。

相关研究论文以《Bond-Discretization in Nickel Oxide to Boost Capacity for Rechargeable Nickel-Zinc Batteries》为题发表于《Advanced Materials》期刊 (IF=26.8)。文伟教授为论文唯一通讯作者，2024级博士研究生范尚泽为论文第一作者，海南大学为第一完成单位。

该研究工作得到了国家自然科学基金项目（52362030）和海南省重点研发计划项目（ZDYF2023GXJS148）的资助，该工作也得到了合作者们的支持。

论文信息：Bond-Discretization in Nickel Oxide to Boost Capacity for Rechargeable Nickel─Zinc Batteries, Advanced Materials, 2026, 38, e16794.