水系锌离子电池因具有高安全性、低成本、无污染等特点,在大型储能领域显示出巨大的应用前景。然而,锌负极在充放电循环过程中产生锌枝晶,出现缓慢腐蚀及钝化等现象,导致电池短路、胀气和循环寿命降低等问题。为了解决这些问题,本论文构筑了三明治结构的三维多孔铟-锌-铟电极和包含高析氢过电位金属锡和铅的锌基合金电极;并研究了其作为负极,Mn₂O₃或MnO₂作为正极的锌离子水系全电池性能。主要研究内容如下:（1）以三维多孔铜为基底,依次电沉积铟、锌和铟层,获得三明治结构的三维多孔铟-锌-铟电极。结果显示,高析氢过电位的金属铟可减缓锌腐蚀,引导金属锌的均匀沉积,抑制锌枝晶生长。以该三明治结构的三维多孔铟-锌-铟电极组装的对称电池,在2 mA cm^-2电流密度下,可稳定循环400小时,明显优于铜箔（171小时）和三维多孔铜（260小时）上沉积的锌电极。以该三明治结构的三维多孔铟-锌-铟电极和Mn₂O₃分别作为负极和正极组装成全电池,在1.8 Ag^-1电流密度下,循环2000次仍可保持120 mAh g^-1的高可逆容量,即使在4.5 Ag^-1电流密度下仍有76 mAh g^-1的可逆容量,且循环后的三维多孔结构仍然保持良好。（2）以泡沫铜为基底,通过热浸镀工艺制备出三维Zn-Sn-Pb合金电极。结果显示,高析氢过电位的金属锡和铅的引入减缓了锌腐蚀和枝晶生长,提高了Zn-Sn-Pb合金电极在对称电池和全电池中的循环稳定性。以Zn-Sn-Pb合金电极组装的对称电池在4 mA cm^-2电流密度下,可稳定循环800小时。以Zn-Sn-Pb合金电极为负极,MnO₂为正极组装的全电池,在0.3 Ag^-1电流密度下可稳定循环300次;在1.8 Ag^-1电流密度下,可稳定循环4000次,容量保持100 mAh g^-1左右。（3）以商业黄铜箔为负极,MnO₂为正极组装成全电池,探究了其在不同电化学窗口下的性能。当电化学窗口为0.4～1.6 V时,电池可保持20 mAh g^-1的容量稳定循环超过2000圈;当电化学窗口为1.0～1.8 V时,电池容量从首圈起就迅速地衰减,150圈以后电池的容量几乎为零;当电化学窗口为0～1.8 V时,电池保持110 mAh g^-1的容量能够稳定循环1100圈。