水系锌离子电池因其高安全性、低成本、环境友好性以及高体积容量而备受关注。然而，锌金属负极的寄生副反应，如析氢、腐蚀和锌枝晶生长，严重制约其实际性能。这些反应不仅导致锌和电解质的不可逆消耗、降低了库仑效率，还加速了锌的腐蚀，甚至可能引发电池短路失效，尤其是在高放电深度和高面积容量的条件下。
为解决这些挑战，星空（中国）赵毅研究员团队从圆叶茅膏菜的生物机制和共生结构中汲取灵感，提出了一种原位MOF转化构建的分级中空CuSiO3-MOF杂化材料。这种仿生杂化材料作为锌负极人工保护层，可为锌负极提供优异的结构稳定性、丰富的亲锌位点、强大的去溶剂化能力和快速的离子迁移能力，从而实现高度稳定的无枝晶锌沉积/剥离过程，并有效抑制与水相关的副反应。在低电流密度下，Zn@CuSiO3-MOF对称电池展现出超过3500小时的超长循环寿命。即使在45%和90%的高放电深度下，该电池仍分别保持1200小时和400小时的稳定循环性能，显著优于大多数已报道的MOF修饰负极。此外，以MnO₂和C@V₂O₃为正极的全电池表现出卓越的循环性能和倍率性能，进一步凸显Zn@CuSiO3-MOF负极在电网储能和可穿戴电子设备中的实际应用潜力。这一仿生策略为构建稳定MOF基杂化材料用于高性能锌金属负极提供了一种可行的方法。研究成果以“A Biomimetic Copper Silicate-MOF Hybrid for Highly Stable Zn Metal Anode”为题，发表于材料顶级期刊《Advanced Materials》。
星空官方网站为该研究成果的第一完成单位，海峡柔性电子（未来科技）学院（研究院）赵毅研究员、刘洋教授及西北工业大学黄维院士为该论文的共同通讯作者，星空（中国）博士研究生韩珂为本文第一作者，硕士研究生马小林为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金、星空官方网站青年创新团队等项目的资助。
原文链接https://doi.org/10.1002/adma.202503046
海峡柔性电子（未来科技）学院（研究院）