盡管已經提出了無陽極電池概念以追求能量密集的可充金屬電池的愿望，但雙離子電池尚未實現這一目標。

德累斯頓工業大學馮新亮院士等展示了首個“無陽極”鋅-石墨電池(ZGB)，它是通過在鍍銀銅基板上進行高效的鋅沉積剝離而實現的。

圖1 鍍銀銅基板上的鋅沉積行為

研究發現，銀涂層會引導均勻的鋅沉積，并在很寬的電解質濃度范圍內不會形成枝晶或副反應，從而能夠構建無陽極鋅電池。此外，石墨陰極可在可逆雙（三氟甲磺酰基）亞胺陰離子（TFSI-）插層下有效運行，并且沒有陽極腐蝕。另外，實驗顯示，在2.75 V時出現了一個額外的高電位TFSI-插層平臺，這有助于石墨陰極的高容量。

圖2 石墨陰極在3 m Zn(TFSI)₂/EMC中的電化學行為

因此，由于高效的Zn沉積剝離和TFSI-嵌入-脫嵌，作者構建了無陽極Zn-石墨雙離子電池，該電池表現出令人印象深刻的循環穩定性，經過1000次循環后容量保持率為82%。

同時，基于正極和電解質的質量，實現了79 Wh kg^-1的比能量，比傳統的Zn-石墨電池（<30 Wh kg^-1）高出兩倍多。考慮到“無陽極”電池配置的優勢，如低倉儲成本、高安全性、潛在的環境組裝條件和高能量密度，需要進一步努力開發廉價但有效的基板，解決界面問題，并在新電池系統中實現“無陽極”電池概念。

圖3 無陽極ZGB的電化學性能

An Anode-free Zn-graphite Battery. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202201957