铜金属因其电极电势高（0.34 V vs.标准氢电极（SHE））、理论比容量高（844 mAh g^-1和7558 mAh cm^-3）和自然丰度大等特性，可作为水系电池负极材料。得益于高的电极电势，铜负极在水系电解液中几乎没有副反应，而且与锌负极相比，铜负极表现出更均匀致密的电沉积形貌。通常情况下，铜箔被直接用作水系电池负极，在重复沉积/剥离过程中往往发生结构坍塌，导致电池循环寿命不理想。为解决这一问题，常用碳材料作铜负极集流体，但由于铜金属与碳基底差的晶格匹配度，导致铜负极在碳基底上沉积的库伦效率比较低，此外，沉积的铜金属呈现块状的粗糙形貌，不利于实现高体积能量密度和电池的长期稳定运行。因此，探索可作为高性能铜负极的导电基底具有重要意义。

近日，南开大学牛志强研究员与天津理工大学刘丽丽副教授合作，提出了一种晶格匹配策略，以实现高度可逆的铜金属负极。与铂、金、钛以及碳布等常见的导电基底相比，镍基底与铜金属的晶格匹配度高，电沉积过程中铜原子与镍原子更容易连接形成共格界面，使得铜原子沿着基底表层原子生长。此外，通过计算，铜原子在镍基底上具有较低的吸附能和扩散势垒。因此，基于金属镍基底的铜负极表现出高库伦效率（99.4%）、低成核过电位和均匀致密的电沉积形貌。为进一步探究镍基底支撑铜负极的实用性，匹配二氧化铅正极的全电池表现出高的工作电压（1.27 V）和稳定的循环寿命。此工作为开发高性能水系可充电铜金属电池提供了思路。