水系锌金属离子电池具有本质安全、高比能量和低成本的显著特征，被视为规模储能应用的理想储能电池技术之一，近几年来，得到了国内外研究和产业界的广泛关注。

　　中国科学院上海硅酸盐研究所电力储能技术与应用团队自2015年开展储能水系锌电池研制，从基础研究拓展到产业应用研究，针对水系锌电池正极材料稳定性差、电解液电压窗口窄、金属锌负极腐蚀、枝晶生长、电极界面反应复杂等关键科学问题，先后开发出了高面容量锰基正极（J. Power Sources 2019; J. Mater. Chem. A 2021; ACS Appl. Energy Mater. 2022）、长寿命高效率锌金属负极（ACS Appl. Mater. Interfaces 2021; J. Mater. Chem. A 2023）、高盐/双液电解液新体系（Adv. Energy Mater. 2020; Chem. Eng. J. 2022; Energy Storage Mater. 2022; Energy. Environ. Mater. 2023）和高强度有机/无机复合隔膜（J. Mater. Chem. A 2018；J. Mater. Chem. A 2019；Energy Environ. Sci. 2023）等（指导老师：刘宇研究员、迟晓伟研究员）。实验室测试表明：锌金属负极可以在1 mA cm^–2电流密度下实现3000 h长循环寿命，进一步结合电解液新配方和隔膜新结构，获得99.9%的高库伦效率和12000 mAh cm^–2的高累积锌沉积容量，匹配高活性锰基正极在10C的倍率条件下取得长达10000圈的循环稳定性。相关基础研究为电池推进产业化提供了坚强理论指导。

　　2017年课题组与浙江能源集团技术研究院合作，面向应用开发高比能水系锌基储能电池样机，经浙能集团组织验收达到预期目标，阶段成果获授权专利14项。2019年研究所与浙能集团合作成立中试公司，承担浙能重点科技攻关项目—高安全水系锌离子储能电池中试与系统应用示范，研究所派遣迟晓伟研究员等课题组相关成员至公司全身心参与项目。经过3年多时间的中试研发攻关，项目建设完成了兆瓦时级水系锌离子电池中试产线，贯通了水系锌离子电池从关键材料到单体电池的工艺路线。2023年7月，浙能集团科信部组织水系锌离子储能电池中试项目验收会，由复旦大学、浙江大学、上海大学、白马湖实验室及浙能电力股份的教授、专家组成的项目验收专家组一致认为：中试项目完成的成果和指标均达到项目任务书要求，满足验收条件，同意通过验收。

　　中试期间，开发的两款电池产品，经过第三方机构检测，电池的各项指标均达到项目预期要求，完成了国内首个百千瓦时级水系锌离子电池储能系统应用示范，并形成了几十项专利及技术秘密知识产权，这一系列具有自主知识产权的科技成果为该技术的后续产业化奠定了扎实的基础。该技术未来将在用户侧储能、新能源配套及电网侧大规模储能应用场景，以及低速动力电瓶车、电动船舶等交通工具方面具有较好的应用前景。

(a) 水系锌电池MWh产线；(b) 产线产品用于萧山电厂园区摆渡车；(c) 300kWh储能示范系统外部和内部照片