Research Advances in Modification Strategies and Mechanisms for the Metallic Zinc Anode in Aqueous Zinc-ion Batteries

doi:10.7503/cjcu20260032

Abstract

Abstract:

Aqueous zinc-ion batteries utilize environmentally friendly and inherently safe water-based electrolytes， aligning with the demands of large-scale sustainable energy storage， and have garnered widespread attention in recent years. However， their commercialization still faces multiple critical challenges. Among them， the zinc metal anode is prone to a series of side reactions during charge and discharge processes， such as dendrite growth， hydrogen evolution reaction， and corrosion， which severely restrict the battery’s cycling life and Coulombic efficiency. To address these issues， researchers worldwide have proposed various modification strategies focused on optimizing the performance of zinc anodes， primarily in three aspects： structural design， interface modification， and electrolyte regulation. This review systematically summarizes recent advances in zinc anodes. In terms of structural design， it highlights the mechanisms of three-dimensional structured electrodes， alloy electrodes， and epitaxially grown zinc anodes in enhancing specific surface area and nucleation sites. Regarding interface modification， the regulatory mechanisms of functional materials such as carbon-based materials， metal-organic frameworks， and organic polymers on zinc deposition/stripping behavior are discussed. As for electrolyte modification， the critical role of zinc salt structural optimization， electrolyte additive development， and novel electrolyte design in improving the solvation structure and transport behavior of zinc ions is analyzed. Furthermore， by integrating mechanisms such as electrostatic shielding， adsorption effects， desolvation effects， in-situ interface films， and crystal plane regulation， this review systematically outlines the main strategies for optimizing the performance of zinc metal anodes in aqueous zinc-ion batteries. Finally， this discussion is further extended to the dimension of functional separator modification， with an emphasis on the indirect regulatory effects of functional separators on zinc deposition behavior through mechanisms such as homogenizing ion flux， constructing ion-sieving channels， and modulating the interfacial chemical environment. Finally， an outlook for future research directions toward high-performance aqueous zinc-ion batteries is provided.

Key words: Aqueous zinc-ion battery, Design of zinc metal anode structure, Interface modification, Electrolyte modification, Separator

CLC Number:

O646

TrendMD:

LIANG Yukai, ZHUANG Yi, CHANG Ai, MA Yirui, LI Yuxuan, ZHU Boyuan, TANG Jiahao, ZHANG Wenyao, ZHU Junwu. Research Advances in Modification Strategies and Mechanisms for the Metallic Zinc Anode in Aqueous Zinc-ion Batteries[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2026, 47(7): 20260032.

Figures/Tables 19

References 166

[1]	Li W.， Zhao C.， Yu C.， Yu Y.， Huang J. Q.， Lu Y.， Jiang H.， Gu S.， Lu Z.， Yang X.， Yu L.， Ren Y.， Shi S.， Chen W.， Green Energy Environ.， 2025， 10（11）， 2201—2258
[2]	Hossain M. H.， Chowdhury M. A.， Hossain N.， Islam M. A.， Mobarak M. H.， Chem. Eng. J. Adv.， 2023， 16， 100569
[3]	Zhang D.， Yuan T.， Zhang H.， Shi S.， Wang X.， Ding R.， He Y.， Carbon Lett.， 2024， 34（8）， 2055—2079
[4]	Patnaik S.， Ionics， 2024， 30（6）， 3069—3090
[5]	Li S.， Chen B.， Shi Z.， Tong Q.， Weng J.， J. Energy Storage， 2024， 102， 114210
[6]	Mathew V.， Sambandam B.， Kim S.， Kim S.， Park S.， Lee S.， Alfaruqi M. H.， Soundharrajan V.， Islam S.， Putro D. Y.， Hwang J. Y.， Sun Y. K.， Kim J.， ACS Energy Lett.， 2020， 5（7）， 2376—2400
[7]	Song A.， Zhao J.， Qiao C.， Ding Y.， Tian G.， Fan Y.， Ma Z.， Dai L.， Shao G.， Liu Z.， J. Colloid Interface Sci.， 2024， 674， 336—344
[8]	Chao D.， Zhou W.， Xie F.， Ye C.， Li H.， Jaroniec M.， Qiao S. Z.， Sci. Adv.， 2020， 6（21）， eaba4098
[9]	Wang F.， Borodin O.， Gao T.， Fan X.， Sun W.， Han F.， Faraone A.， Dura J. A.， Xu K.， Wang C.， Nat. Mater.， 2018， 17（6）， 543—549
[10]	Wei J.， Zhang P.， Sun J.， Liu Y.， Li F.， Xu H.， Ye R.， Tie Z.， Sun L.， Jin Z.， Chem. Soc. Rev.， 2024， 53（20）， 10335—10369
[11]	Zhang X.， Shen Q.， Lin X.， Luo C.， Shen Y.， Huang X.， J. Energy Storage， 2023， 73， 109085
[12]	Yue J.， Chen S.， Yang J.， Li S.， Tan G.， Zhao R.， Wu C.， Bai Y.， Adv. Mater.， 2024， 36（2）， 2304040
[13]	Du F.， Wu F.， Ma L.， Feng J.， Yin X.， Wang Y.， Dai X.， Liu W.， Shi W.， Cao X.， Funct. Mater. Lett.， 2023， 16（8）， 2340017
[14]	Jian Q.， Sun J.， Li H.， Guo Z.， Zhao T.， Int. J. Heat Mass Transfer， 2024， 223， 125252
[15]	Zhang M.， Xu W.， Han X.， Fan H.， Chen T.， Yang Y.， Gao Y.， Zheng C.， Yang Y.， Xiong T.， Zhang Y. W.， Lee W. S. V.， Wang W.， Pan H.， Yu Z. G.， Xue J.， Adv. Energy Mater.， 2024， 14（9）， 2303737
[16]	Yan H.， Zhang X.， Yang Z.， Xia M.， Xu C.， Liu Y.， Yu H.， Zhang L.， Shu J.， Coord. Chem. Rev.， 2022， 452， 214297
[17]	Cai Z.， Wang J.， Sun Y.， eScience， 2023， 3（1）， 100093
[18]	Lee Y. H.， Park E.， Sung Y. E.， Yu S. H.， Adv. Funct. Mater.， 2026， 36（7）， e12884
[19]	Moses J.， Rajendran A. R.， J. Energy Storage， 2026， 141， 119377
[20]	Cui Y.， Ju Z.， Yu R.， Du H.， Zhang B.， Wang Y.， Yu G.， ACS Mater. Lett.， 2024， 6（2）， 611—626
[21]	Nie C.， Wang G.， Wang D.， Wang M.， Gao X.， Bai Z.， Wang N.， Yang J.， Xing Z.， Dou S.， Adv. Energy Mater.， 2023， 13（28）， 2300606
[22]	Hao S.， Zhang X.， Pei Y.， Xiong H.， Ye Q.， Xu F.， Zhou F.， ACS Sustainable Chem. Eng.， 2023， 11（48）， 17006—17014
[23]	Chen K.， Chen Y.， Xu Y.， Xu M.， Li Y.， Yang S.， Wu Q.， Xu Q.， Xie H.， Huang J.， Energy Storage Mater.， 2024， 71， 103597
[24]	Zheng W.， Xie H.， Zhu L.， Zhou H.， Zhang K.， J. Energy Storage， 2024， 76， 109808
[25]	Zhao W.， Perera I. P.， Khanna H. S.， Dang Y.， Li M.， Posada L. F.， Tan H.， Suib S. L.， ACS Appl. Energy Mater.， 2024， 7（3）， 1172—1181
[26]	Zhang Q.， Luan J.， Tang Y.， Ji X.， Wang H.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2020， 59（32）， 13180—13191
[27]	Wang M.， Meng Y.， Li X.， Qi J.， Li A.， Huang S.， Chem. Eng. J.， 2025， 507， 160615
[28]	Miao L.， Jia W.， Jiao L.， Chem. Sci.， 2024， 15（44）， 18227—18238
[29]	Zhang P.， Wang T.， Ding P.， Hu F.， Zou Z.， He W.， Borra V.， Gao Q.， Zhang H.， Tang J.， Zheng W.， Sun Z.， J. Energy Storage， 2026， 143， 119578
[30]	Zhu Y.， Liang G.， Cui X.， Liu X.， Zhong H.， Zhi C.， Yang Y.， Energy Environ. Sci.， 2024， 17（2）， 369—385
[31]	Chen X.， Zhai Z.， Yu T.， Liang X.， Huang R.， Wang F.， Yin S.， Small， 2024， 20（35）， 2401386
[32]	Wang J. H.， Chen L. F.， Dong W. X.， Zhang K.， Qu Y. F.， Qian J. W.， Yu S. H.， ACS Nano， 2023， 17（19）， 19087—19097
[33]	Li Q.， Liu G.， Zhou S.， Tang S.， Luo R.， Wei P.， Fang C.， Yan C.， Chem. Eng. J.， 2025， 506， 159895
[34]	Meng Y.， Wang L.， Zeng J.， Hu B.， Kang J.， Zhang Y.， Zhang J.， Zhao Z.， Zhang L.， Lu H.， Chem. Eng. J.， 2023， 474， 145987
[35]	Xue P.， Guo C.， Li L.， Li H.， Luo D.， Tan L.， Chen Z.， Adv. Mater.， 2022， 34（14）， 2110047
[36]	Cao Q.， Gao H.， Gao Y.， Yang J.， Li C.， Pu J.， Du J.， Yang J.， Cai D.， Pan Z.， Guan C.， Huang W.， Adv. Funct. Mater.， 2021， 31（37）， 2103922
[37]	Guo W.， Cong Z.， Guo Z.， Chang C.， Liang X.， Liu Y.， Hu W.， Pu X.， Energy Storage Mater.， 2020， 30， 104—112
[38]	Wang S. B.， Ran Q.， Yao R. Q.， Shi H.， Wen Z.， Zhao M.， Lang X. Y.， Jiang Q.， Nat. Commun.， 2020， 11（1）， 1634
[39]	Chen K.， Guo H.， Li W.， Wang Y.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2021， 13（46）， 54990—54996
[40]	Tao Y.， Zuo S. W.， Xiao S. H.， Sun P. X.， Li N. W.， Chen J. S.， Zhang H. B.， Yu L.， Small， 2022， 18（30）， 2203231
[41]	Wu B.， Guo B.， Chen Y.， Mu Y.， Qu H.， Lin M.， Bai J.， Zhao T.， Zeng L.， Energy Storage Mater.， 2023， 54， 75—84
[42]	Lu M.， Xiao B. H.， Lu Y. X.， Xiao K.， Liu Z. Q.， Adv. Energy Mater.， 2025， 15（30）， 2500785
[43]	Li X.， Chen H.， Lu N.， Lin X.， Zhang S.， Wang H.， Luo H.， Pan L.， Wang Y.， Song R.， Zhang C.， Energy Storage Mater.， 2025， 80， 104350
[44]	Wang Z.， Dong J.， Zhang K.， Zhao Z.， Gao Y.， Bai X.， Zou T.， Zhao B.， Wang Y.， Adv. Funct. Mater.， 2025， 35（37）， 2505058
[45]	Xin Y.， Qi J.， Xie H.， Ge Y.， Wang Z.， Zhang F.， He B.， Wang S.， Tian H.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（39）， 2403222
[46]	Liu C.， Zeng J.， Di S.， Wang S.， Li L.， Acta Mater.， 2024， 281， 120433
[47]	Lin Y.， Lin F.， Zhang M.， Jiao X.， Dong P.， Yang W.， Small Methods， 2025， 9（7）， 2401817
[48]	Wang W.， Huang G.， Wang Y.， Cao Z.， Cavallo L.， Hedhili M. N.， Alshareef H. N.， Adv. Energy Mater.， 2022， 12（6）， 2102797
[49]	Zeng Y.， Wang H.， Rauf M.， Mi H.， Sun L.， Wu Q.， Zhang Q.， Ren X.， Li Y.， Electrochim. Acta， 2023， 447， 142085
[50]	Li C.， Shi X.， Liang S.， Ma X.， Han M.， Wu X.， Zhou J.， Chem. Eng. J.， 2020， 379， 122248
[51]	Liang H.， Su Q.， Xu J.， Yang Z.， Li S.， Wang J.， J. Alloys Compd.， 2023， 949， 169870
[52]	Bashir T.， Zhou S.， Yang S.， Ismail S. A.， Ali T.， Wang H.， Zhao J.， Gao L.， Electrochem. Energy Rev.， 2023， 6（1）， 5
[53]	Ruan J.， Ma D.， Ouyang K.， Shen S.， Yang M.， Wang Y.， Zhao J.， Mi H.， Zhang P.， Nano Micro Lett.， 2023， 15（1）， 37
[54]	Mu Y.， Li Z.， Wu B. K.， Huang H.， Wu F.， Chu Y.， Zou L.， Yang M.， He J.， Ye L.， Han M.， Zhao T.， Zeng L.， Nat. Commun.， 2023， 14（1）， 4205
[55]	Yang J.， Yin B.， Sun Y.， Pan H.， Sun W.， Jia B.， Zhang S.， Ma T.， Nano Micro Lett.， 2022， 14（1）， 42
[56]	Chen H.， Zhang W.， Yi S.， Su Z.， Zhao Z.， Zhang Y.， Niu B.， Long D.， Energy Environ. Sci.， 2024， 17（9）， 3146—3156
[57]	Li B.， Yang K.， Ma J.， Shi P.， Chen L.， Chen C.， Hong X.， Cheng X.， Tang M. C.， He Y. B.， Kang F.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2022， 61（47）， e202212587
[58]	Xv C.， Jiang T.， Zhu C.， Gou W.， Zang K.， Jia J.， Zhang R.， Wang X.， Li G.， Fan Q.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2025， 17（29）， 41379—41402
[59]	Chen T.， Wang Y.， Yang Y.， Huang F.， Zhu M.， Ang B. T. W.， Xue J. M.， Adv. Funct. Mater.， 2021， 31（24）， 2101607
[60]	Fan X.， Yang H.， Wang X.， Han J.， Wu Y.， Gou L.， Li D. L.， Ding Y. L.， Adv. Mater. Interfaces， 2021， 8（7）， 2002184
[61]	Huang Y.， Chang Z.， Liu W.， Huang W.， Dong L.， Kang F.， Xu C.， Chem. Eng. J.， 2022， 431， 133902
[62]	Fayette M.， Chang H. J.， Rodrı́guez⁃Pérez I. A.， Li X.， Reed D.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2020， 12（38）， 42763—42772
[63]	Xie C.， Ji H.， Zhang Q.， Yang Z.， Hu C.， Ji X.， Tang Y.， Wang H.， Adv. Energy Mater.， 2023， 13（3）， 2203203
[64]	Meng H.， Ran Q.， Dai T. Y.， Shi H.， Zeng S. P.， Zhu Y. F.， Wen Z.， Zhang W.， Lang X. Y.， Zheng W. T.， Jiang Q.， Nano Micro Lett.， 2022， 14（1）， 128
[65]	Zheng X.， Liu Z.， Sun J.， Luo R.， Xu K.， Si M.， Kang J.， Yuan Y.， Liu S.， Ahmad T.， Jiang T.， Chen N.， Wang M.， Xu Y.， Chuai M.， Zhu Z.， Peng Q.， Meng Y.， Zhang K.， Wang W.， Chen W.， Nat. Commun.， 2023， 14（1）， 76
[66]	Zou P.， Sui Y.， Zhan H.， Wang C.， Xin H. L.， Cheng H. M.， Kang F.， Yang C.， Chem. Rev.， 2021， 121（10）， 5986—6056
[67]	Zhang X.， Li J.， Wang T.， Gong Y.， Zhou J.， Nat. Commun.， 2025， 16（1）， 5781
[68]	Zheng Z.， Zhong X.， Zhang Q.， Zhang M.， Dai L.， Xiao X.， Xu J.， Jiao M.， Wang B.， Li H.， Jia Y.， Mao R.， Zhou G.， Nat. Commun.， 2024， 15（1）， 753
[69]	Ji J.， Zhu Z.， Du H.， Qi X.， Yao J.， Wan H.， Wang H.， Qie L.， Huang Y.， Adv. Mater.， 2023， 35（20）， 2211961
[70]	Lu Y.， Wang T.， Li Z.， Cheng H.， Peng K.， Tian Z.， Chem. Eng. J.， 2023， 458， 141509
[71]	Yang X.， Lu Y.， Liu Z.， Ji H.， Chen Z.， Peng J.， Su Y.， Zou Y.， Wu C.， Dou S.， Gao P.， Guo Z.， Sun J.， Energy Environ. Sci.， 2024， 17（15）， 5563—5575
[72]	Zheng J.， Zhao Q.， Tang T.， Yin J.， Quilty C. D.， Renderos G. D.， Liu X.， Deng Y.， Wang L.， Bock D. C.， Jaye C.， Zhang D.， Takeuchi E. S.， Takeuchi K. J.， Marschilok A. C.， Archer L. A.， Science， 2019， 366（6465）， 645—648
[73]	Zhu M.， Li X.， Shi C.， Cai C.， Zhang J.， J. Energy Storage， 2024， 101， 113686
[74]	Dong N.， Zhang F.， Pan H.， Chem. Sci.， 2022， 13（28）， 8243—8252
[75]	Zhu C.， Li P.， Xu G.， Cheng H.， Gao G.， Coord. Chem. Rev.， 2023， 485， 215142
[76]	Zheng X.， Ahmad T.， Chen W.， Energy Storage Mater.， 2021， 39， 365—394
[77]	Du W. C.， Ang E. H. X.， Yang Y.， Zhang Y. F.， Ye M. H.， Li C. C.， Energy Environ. Sci.， 2020， 13（10）， 3330—3360
[78]	Li Q.， Zhao Y. W.， Mo F. N. A.， Wang D. H.， Yang Q.， Huang Z. D.， Liang G. J.， Chen A.， Zhi C. Y.， Ecomat， 2020， 2（3）， e12035
[79]	Ma X.， Sun B.， Liu X.， Yu H.， Sun N.， Gong Z.， Zhou M.， Sun Y.， Polyhedron， 2026， 285， 117915
[80]	Ji D.， Han J.， Liu H.， Ding J.， J. Power Sources， 2026， 663， 238942
[81]	Pan X.， Song K.， Wang L.， Zhu H.， Ren M.， Yang M.， Liu W.， Liu Q.， Yao J.， Mater. Sci. Engin.： B， 2026， 324， 119059
[82]	Liang P.， Yi J.， Liu X.， Wu K.， Wang Z.， Cui J.， Liu Y.， Wang Y.， Xia Y.， Zhang J.， Adv. Funct. Mater.， 2020， 30（13）， 1908528
[83]	Zhou M.， Guo S.， Fang G.， Sun H.， Cao X.， Zhou J.， Pan A.， Liang S.， J. Energy Chem.， 2021， 55， 549—556
[84]	Xiao P.， Xue L.， Guo Y.， Hu L.， Cui C.， Li H.， Zhai T.， Sci. Bull.， 2021， 66（6）， 545—552
[85]	Yang Q.， Guo Y.， Yan B.， Wang C.， Liu Z.， Huang Z.， Wang Y.， Li Y.， Li H.， Song L.， Fan J.， Zhi C.， Adv. Mater.， 2020， 32（25）， 2001755
[86]	Guo W.， Zhang Y.， Tong X.， Wang X.， Zhang L.， Xia X.， Tu J.， Mater. Today Energy， 2021， 20， 100675
[87]	He H.， Tong H.， Song X.， Song X.， Liu J.， J. Mater. Chem. A， 2020， 8（16）， 7836—7846
[88]	Zhao F.， Feng J.， Dong H.， Chen R.， Munshi T.， Scowen I.， Guan S.， Miao Y. E.， Liu T.， Parkin I. P.， He G.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（51）， 2409400
[89]	Kim S.， Baek J.， Choi J. I.， Jo Y. R.， Jang S. S.， An G. H.， Nano Energy， 2025， 142， 111203
[90]	Wang J.， Innocenti A.， Wei H.， Zhang Y.， Peng J.， Qiao Y.， Huang W.， Liu J.， Nano Micro Lett.， 2025， 17（1）， 326
[91]	Su T. C.， Gull S.， Lin W. H.， Huang Y. S.， Ni C. S.， Wang C. C.， Chen H. Y.， Carbon， 2024， 229， 119467
[92]	Wang J.， Peng J.， Huang W.， Liang H.， Hao Y.， Li J.， Chu H.， Wei H.， Zhang Y.， Liu J.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（26）， 2316083
[93]	Hao Y.， Zhou J.， Wei G.， Liu A.， Zhang Y.， Mei Y.， Lu B.， Luo M.， Xie M.， ACS Appl. Energy Mater.， 2021， 4（6）， 6364—6373
[94]	Li J.， Wei C.， Zhao M.， Wu W.， Li H.， Hu R.， Bai G.， Zhuo K.， Bai Z.， Lu J.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2025， 64（49）， e202514671
[95]	Yang H.， Chang Z.， Qiao Y.， Deng H.， Mu X.， He P.， Zhou H.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2020， 59（24）， 9377—9381
[96]	Li Z.， Zhao G.， Chu X.， Sun L.， Jiang T.， Luo R.， Zhang Z.， Cheng Z.， Qiu Y.， Chen M.， Chen W.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2026， 65（2）， e19208
[97]	Abbasi A. R.， Xie Q.， Wang Z.， Wang L.， Xie W.， Xu J.， Xiong W.， J. Energy Storage， 2026， 142， 119647
[98]	Zhao Z.， Zhao J.， Hu Z.， Li J.， Li J.， Zhang Y.， Wang C.， Cui G.， Energy Environ. Sci.， 2019， 12（6）， 1938—1949
[99]	Li B.， Liu S.， Geng Y.， Mao C.， Dai L.， Wang L.， Jun S. C.， Lu B.， He Z.， Zhou J.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（5）， 2214033
[100]	Li F.， Li Q.， Kimura H.， Xie X.， Zhang X.， Wu N.， Sun X.， Xu B. B.， Algadi H.， Pashameah R. A.， Alanazi A. K.， Alzahrani E.， Li H.， Du W.， Guo Z.， Hou C.， J. Mater. Sci. Technol.， 2023， 148， 250—259
[101]	Deng C.， Xie X.， Han J.， Tang Y.， Gao J.， Liu C.， Shi X.， Zhou J.， Liang S.， Adv. Funct. Mater.， 2020， 30（21）， 2000599
[102]	Wei B.， Zheng J.， Abhishek， Liu X.， Wu J.， Qi Z.， Hou Z.， Wang R.， Ma J.， Gandi A. N.， Wang Z.， Liang H.， Adv. Energy Mater.， 2024， 14（24）， 2401018
[103]	Li H.， Zhao R.， Zhou W.， Wang L.， Li W.， Zhao D.， Chao D.， JACS Au， 2023， 3（8）， 2107—2116
[104]	Li Q.， Fang C.， Yan C.， Adv. Funct. Mater.， 2025， 35（47）， 2509192
[105]	Jia S.， Bian H.， Zhou Q.， Xue G.， Li F.， Hu Z.， Ma Y.， Gu J.， Tang S.， Meng X.， Nano Lett.， 2025， 25（43）， 15651—15658
[106]	Ji Q.， Han X.， Zhao J.， Gao S.， J. Energy Storage， 2026， 141， 119427
[107]	Zhao R.， Dong X.， Liang P.， Li H.， Zhang T.， Zhou W.， Wang B.， Yang Z.， Wang X.， Wang L.， Sun Z.， Bu F.， Zhao Z.， Li W.， Zhao D.， Chao D.， Adv. Mater.， 2023， 35（17）， 2209288
[108]	Lee J. H.， Kim R.， Kim S.， Heo J.， Kwon H.， Yang J. H.， Kim H. T.， Energy Environ. Sci.， 2020， 13（9）， 2839—2848
[109]	Huang S.， Zhu J.， Tian J.， Niu Z.， Chemistry， 2019， 25（64）， 14480—14494
[110]	Zhang T.， Tang Y.， Guo S.， Cao X.， Pan A.， Fang G.， Zhou J.， Liang S.， Energy Environ. Sci.， 2020， 13（12）， 4625—4665
[111]	Zhang F.， Liao T.， Zhou Q.， Bai J.， Li X.， Sun Z.， Mater. Sci. Eng.： R： Rep.， 2025， 165， 101012
[112]	Wang Y.， Yan W.， Zhu X.， Li J.， Li Z.， Zhang H.， Ren Y.， Mo L.， Huang Y.， Zhang L.， Hu L.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2025， 64（35）， e202508556
[113]	Ma C.， Wang X.， Lu W.， Yang K.， Chen N.， Jiang H.， Wang C.， Yue H.， Zhang D.， Du F.， Nano Lett.， 2024， 24（13）， 4020—4028
[114]	Shi X.， Zeng J.， Yi A.， Wang F.， Liu X.， Lu X.， J. Am. Chem. Soc.， 2024， 146（29）， 20508—20517
[115]	Li D.， Sun T.， Ma T.， Zhang W.， Sun Q.， Cheng M.， Zha Z.， Xie W.， Tao Z.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（44）， 2405145
[116]	Wang L.， Zhang Y.， Hu H.， Shi H. Y.， Song Y.， Guo D.， Liu X. X.， Sun X.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2019， 11（45）， 42000—42005
[117]	Zeng X.， Mao J.， Hao J.， Liu J.， Liu S.， Wang Z.， Wang Y.， Zhang S.， Zheng T.， Liu J.， Rao P.， Guo Z.， Adv. Mater.， 2021， 33（11）， 2007416
[118]	Li D.， Cao L.， Deng T.， Liu S.， Wang C.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2021， 60（23）， 13035—13041
[119]	Yuan D.， Zhao J.， Ren H.， Chen Y.， Chua R.， Jie E. T. J.， Cai Y.， Edison E.， Manalastas Jr W.， Wong M. W.， Srinivasan M.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2021， 60（13）， 7213—7219
[120]	Li T. C.， Fang D.， Zhang J.， Pam M. E.， Leong Z. Y.， Yu J.， Li X. L.， Yan D.， Yang H. Y.， J. Mater. Chem. A， 2021， 9（10）， 6013—6028
[121]	Meng Q.， Yan T.， Wang Y.， Lu X.， Zhou H.， Dong S.， Chem. Eng. J.， 2024， 497， 154541
[122]	Ding F.， Xu W.， Graff G. L.， Zhang J.， Sushko M. L.， Chen X.， Shao Y.， Engelhard M. H.， Nie Z.， Xiao J.， Liu X.， Sushko P. V.， Liu J.， Zhang J. G.， J. Am. Chem. Soc.， 2013， 135（11）， 4450—4456
[123]	Xu Y.， Zhu J.， Feng J.， Wang Y.， Wu X.， Ma P.， Zhang X.， Wang G.， Yan X.， Energy Storage Mater.， 2021， 38， 299—308
[124]	Wan F.， Zhang L.， Dai X.， Wang X.， Niu Z.， Chen J.， Nat. Commun.， 2018， 9（1）， 1656
[125]	Wang P.， Xie X.， Xing Z.， Chen X.， Fang G.， Lu B.， Zhou J.， Liang S.， Fan H. J.， Adv. Energy Mater.， 2021， 11（30）， 2101158
[126]	Feng X.， Li P.， Yin J.， Gan Z.， Gao Y.， Li M.， Cheng Y.， Xu X.， Su Y.， Ding S.， ACS Energy Lett.， 2023， 8（2）， 1192—1200
[127]	Xu W.， Zhao K.， Huo W.， Wang Y.， Yao G.， Gu X.， Cheng H.， Mai L.， Hu C.， Wang X.， Nano Energy， 2019， 62， 275—281
[128]	Li X.， Chen X. J.， Zhang S.， Song Y. X.， Mater. Lett.， 2026， 405， 139780
[129]	Abdulla J.， Cao J.， Zhang D.， Zhang X.， Sriprachuabwong C.， Kheawhom S.， Wangyao P.， Qin J.， ACS Appl. Energy Mater.， 2021， 4（5）， 4602—4609
[130]	Zhang S. J.， Hao J.， Luo D.， Zhang P. F.， Zhang B.， Davey K.， Lin Z.， Qiao S. Z.， Adv. Energy Mater.， 2021， 11（37）， 2102010
[131]	Xie K.， Ren K.， Sun C.， Yang S.， Tong M.， Yang S.， Liu Z.， Wang Q.， ACS Appl. Energy Mater.， 2022， 5（4）， 4170—4178
[132]	Bayaguud A.， Luo X.， Fu Y.， Zhu C.， ACS Energy Lett.， 2020， 5（9）， 3012—3020
[133]	Cao X.， Li S.， Cui M.， Wang N.， Zheng X.， Yang R.， J. Energy Storage， 2026， 141， 119487
[134]	Qiu M.， Sun P.， Cui G.， Mai W.， ACS Appl. Mater. Interfaces， 2022， 14（36）， 40951—40958
[135]	Liu S.， Mao J.， Pang W. K.， Vongsvivut J.， Zeng X.， Thomsen L.， Wang Y.， Liu J.， Li D.， Guo Z.， Adv. Funct. Mater.， 2021， 31（38）， 2104281
[136]	Cao L.， Li D.， Soto F. A.， Ponce V.， Zhang B.， Ma L.， Deng T.， Seminario J. M.， Hu E.， Yang X. Q.， Balbuena P. B.， Wang C.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2021， 60（34）， 18845—18851
[137]	Cao L.， Li D.， Hu E.， Xu J.， Deng T.， Ma L.， Wang Y.， Yang X. Q.， Wang C.， J. Am. Chem. Soc.， 2020， 142（51）， 21404—21409
[138]	Zhang W.， Dong M.， Jiang K.， Yang D.， Tan X.， Zhai S.， Feng R.， Chen N.， King G.， Zhang H.， Zeng H.， Li H.， Antonietti M.， Li Z.， Nat. Commun.， 2022， 13（1）， 5348
[139]	Zhou M.， Guo S.， Li J.， Luo X.， Liu Z.， Zhang T.， Cao X.， Long M.， Lu B.， Pan A.， Fang G.， Zhou J.， Liang S.， Adv. Mater.， 2021， 33（21）， 2100187
[140]	Liu X.， Guo Y.， Ning F.， Liu Y.， Shi S.， Li Q.， Zhang J.， Lu S.， Yi J.， Nano Micro Lett.， 2024， 16（1）， 111
[141]	Zhang J.， Zhou C.， Xie Y.， Nan Q.， Gao Y.， Li F.， Rao P.， Li J.， Tian X.， Shi X.， Small， 2024， 20（45）， 2404237
[142]	Deng R.， He Z.， Chu F.， Lei J.， Cheng Y.， Zhou Y.， Wu F.， Nat. Commun.， 2023， 14（1）， 4981
[143]	Wang L.， Shao Y.， Fu Z.， Zhang X.， Kang J.， Yang X.， Zhai Z.， Ge Y.， Zhang L.， Hou Y.， Lu H.， Energy Environ. Sci.， 2025， 18（10）， 4859—4871
[144]	Yang J.， Ji Z.， Deng M.， Weng C.， Wang X.， Xu M.， Pan L.， Li J.， Mater. Horiz.， 2025， 12（16）， 6383—6394
[145]	Chen X.， He J.， Li B.， Gu L.， Hu Y.， Mao C.， Gao J.， Wang X.， J. Colloid Interface Sci.， 2026， 705， 139499
[146]	Liu Q.， Liu X.， Liu Y.， Huang M.， Wang W.， Cheng Y.， Zhang H.， Xu L.， ACS Nano， 2024， 18（6）， 4932—4943
[147]	Li C.， Xie X.， Liang S.， Zhou J.， Energy Environ. Mater.， 2020， 3（2）， 146—159
[148]	Zhu Y.， You Z.， Zhang Y.， Liu Z.， Duan Y.， Wang X.， Wang J.， Xie J.， Zhang Y.， Mater. Lett.， 2026， 406， 139861
[149]	García⁃Castrillo M.， Dutta S.， Beitia J.， Goikolea E.， Ravi S. K.， Wuttke S.， de Larramendi I. R.， Lizundia E.， Carbohydr. Polym.， 2026， 373， 124624
[150]	Hu Z.， Han Z.， Liu H.， Jiang X.， Bai K.， Huang S.， Yang Z.， Ye M.， Tang Y.， Zhang Y.， Liu X.， Wen Z.， Park H. S.， Li C. C.， J. Am. Chem. Soc.， 2025， 147（50）， 46632—46641
[151]	Liu M.， Zhang L.， Rostami J.， Zhang T.， Matthews K.， Chen S.， Fan W.， Zhu Y.， Chen J.， Huang M.， Wu J.， Wang H.， Hamedi M. M.， Xu F.， Tian W.， Wågberg L.， Gogotsi Y.， ACS Nano， 2025， 19（13）， 13399—13413
[152]	Huang J.， Zhao Z.， Yu J.， Ding J.， Lian J.， Tan P.， Adv. Funct. Mater.， 2026， 36（81）， e16806
[153]	Tang J.， Dai Z.， Yang C.， Chanajaree R.， Okhawilai M.， Pattananuwat P.， Rajendran S.， Zhang X.， Qin J.， Adv. Funct. Mater.， 2026，36（7）， e15911
[154]	Li B.， Zeng Y.， Zhang W.， Lu B.， Yang Q.， Zhou J.， He Z.， Sci. Bull.， 2024， 69（5）， 688—703
[155]	Wang C.， Wei S.， Xie X.， Du K.， Su S.， Geng J.， Cao W.， Yao Y.， Hu Y.， Zou Z.， Adv. Energy Mater.， 2026， 16（6）， e04270
[156]	Zhu X.， Xu Z.， Zhang T.， Zhang J.， Guo Y.， Shan M.， Wang K.， Shi T.， Cui G.， Wang F.， Xu G.， Zhu M.， Adv. Funct. Mater.， 2024， 34（44）， 2407262
[157]	Song Y.， Ruan P.， Mao C.， Chang Y.， Wang L.， Dai L.， Zhou P.， Lu B.， Zhou J.， He Z.， Nano Micro Lett.， 2022， 14（1）， 218
[158]	Liu S.， Han Q.， He C.， Xu Z.， Huang P.， Cai L.， Chen H.， Zheng H.， Zhou Y.， Wang M.， Tian H.， Han W. Q.， Ying H.， ACS Nano， 2024， 18（37）， 25880—25892
[159]	Tan H.， Wang C.， Li X.， Sakai N.， Zhang Z.， Yao H.， Han Y.， Lin Z.， Zhou J.， Xu J.， Mei T.， Wang X.， Ma R.， Sasaki T.， Wang G.， Chen Y.， Small， 2025， 21（51）， e10596
[160]	Miao C.， Chen D.， Shen W.， Zhang Y.， Yao T.， Shen L.， Han W.， Adv. Funct. Mater.， 2026， 36（18）， e19971
[161]	Wu Y.， Zhou W.， Jin H.， Li G.， Wang X.， Wang L.， Du H.， Sun Z.， Ding S.， Zhang T.， Zhang J.， Bu F.， Zhao Z.， Ye C.， Li W.， Chao D.， Zhao D.， Adv. Mater.， 2026， 38（16）， e23619
[162]	Mao G.， Xu P.， Liu X.， Zhao X.， Shen Z.， Chao D.， Chen M.， Nano Micro Lett.， 2025， 18（1）， 47
[163]	Qin L.， Zhou J.， Sun M.， Yang X.， Shen X.， Yan C.， Qian T.， Energy Storage Mater.， 2025， 74， 103917
[164]	Wu Z.， Wang Y.， Zhi C.， Joule， 2024， 8（9）， 2442—2448
[165]	Xu G.， Li Y.， Li J.， Li J.， Liu X.， Wang C.， Mai W.， Yang G.， Pan L.， Angew. Chem. Int. Ed.， 2025， 64（39）， e202511389
[166]	Lv W.， Liu J.， Shen Z.， Li X.， Xu C.， eScience， 2025， 5（6）， 100410

Anode material	Cycling performance	Coulombic efficiency	Ref.
3D porous Zn	>900 h（1 mA/cm²）	99%	［33］
Zn@CEG	820 h（0.5 mA/cm²）	—	［34］
Zn@3D⁃ZGC	1200 h（5 mA/cm²）	99.4%（20 mA/cm²）	［35］
Zn@N⁃VG@CC	>300 cycles（2 A/g）	>95%（5 mA/cm²）	［36］
DCP⁃Zn	1400 h（0.5 mA/cm²）	99.5%（1 A/g）	［37］
Zn⁃Al	2000 h（0.5 mA/cm²）	—	［38］
Zn⁃3D@600	199 mA·h/g（1000 cycles）	—	［39］
CuZIF⁃L@TM/Zn	1100 h（1 mA/cm²）	99%（1 mA/cm²）	［40］
3D Graphene Arrays	1100 h（2 mA/cm²）	92%（40 mA/cm²）	［41］
3D Zn⁃W	2400 h（1 mA/cm²）	99.23%	［42］
3D@101⁃Zn	5000 h（5 mA/cm²）	99.7%（4 mA/cm²）	［43］
BMC@Zn@In	5000 h（1 mA/cm²）	99.7%（5 mAcm²）	［44］
Zn⁃Sn⁃Bi@Zn	7000 h（0.5 mA/cm²）	Nearly 100%（5 mA/cm²）	［45］
3D Zn	3000 h（2 mA/cm²）	99.6%（1 mA/cm²）	［46］

Anode material	Cycling performance	Coulombic efficiency	Ref.
3D porous Zn	>900 h（1 mA/cm²）	99%	［33］
Zn@CEG	820 h（0.5 mA/cm²）	—	［34］
Zn@3D⁃ZGC	1200 h（5 mA/cm²）	99.4%（20 mA/cm²）	［35］
Zn@N⁃VG@CC	>300 cycles（2 A/g）	>95%（5 mA/cm²）	［36］
DCP⁃Zn	1400 h（0.5 mA/cm²）	99.5%（1 A/g）	［37］
Zn⁃Al	2000 h（0.5 mA/cm²）	—	［38］
Zn⁃3D@600	199 mA·h/g（1000 cycles）	—	［39］
CuZIF⁃L@TM/Zn	1100 h（1 mA/cm²）	99%（1 mA/cm²）	［40］
3D Graphene Arrays	1100 h（2 mA/cm²）	92%（40 mA/cm²）	［41］
3D Zn⁃W	2400 h（1 mA/cm²）	99.23%	［42］
3D@101⁃Zn	5000 h（5 mA/cm²）	99.7%（4 mA/cm²）	［43］
BMC@Zn@In	5000 h（1 mA/cm²）	99.7%（5 mAcm²）	［44］
Zn⁃Sn⁃Bi@Zn	7000 h（0.5 mA/cm²）	Nearly 100%（5 mA/cm²）	［45］
3D Zn	3000 h（2 mA/cm²）	99.6%（1 mA/cm²）	［46］

Interface modification method	Advantage	Disadvantage	Ref.
Solvent casting	Highly scalable low cost	Insufficient interfacial contact uneven coating	［82，83］
Wet chemical method	Simple operation scalable	Difficult to control the reaction process	［84，85］
Chemical vapor deposition	Adjustable coating composition uniform deposition	Expensive and time⁃consuming high substrate temperature	［86］
Atomic layer deposition	Precise control of film thickness uniform deposition	Time⁃consuming strict reaction environment	［87］
Ion beam sputtering	Precise control of film thickness deposition of dense films	Complex equipment maintenance low deposition rate	［88］

Interface modification method	Advantage	Disadvantage	Ref.
Solvent casting	Highly scalable low cost	Insufficient interfacial contact uneven coating	［82，83］
Wet chemical method	Simple operation scalable	Difficult to control the reaction process	［84，85］
Chemical vapor deposition	Adjustable coating composition uniform deposition	Expensive and time⁃consuming high substrate temperature	［86］
Atomic layer deposition	Precise control of film thickness uniform deposition	Time⁃consuming strict reaction environment	［87］
Ion beam sputtering	Precise control of film thickness deposition of dense films	Complex equipment maintenance low deposition rate	［88］