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锂离子电池是目前应用最广的二次电池，其具有比能量高、电动势高、循环使用寿命长、无记忆效应等优点。但近年来有机系锂离子电池，尤其是电动自行车用、汽车用动力电池以及全球储能电站安全事故频发，威胁着人身安全、财产安全、商业推广和社会效益。安全是规模化储能高质量发展的前提。锂离子储能电池存在锂资源约束以及燃烧爆炸等安全隐患，亟需颠覆性本质安全储能技术。 因此，本质安全以及低成本、环境友好的水系多价金属离子储能电池引起了广泛的关注。其中锌基水系本质安全储能电池具有较强的发展潜力，这一方面是由于中国锌资源产量排名第一、中国锌资源储量排名第二，占全球总储量的17.6%，资源丰富成本低，另一方面其具有较高的比容量。因其本质安全性和潜在的低成本，使其成为大小储能电站的理想候选者。锌金属电池是一种绿色安全的储能技术，其采用与锂电池相似的工作原理。金属锌负极具有较低的氧化还原电位（-0.76V），较高的理论比容量（820・mAh・g-1）以及较高安全性。基于锰基和钒基氧化物正极的锌二次电池（理论容量范围为308-589・mAh・g-1），其极限能量密度可达约400・Wh・kg-1，能够成为锂电池的有力竞争者。由此可见，锌基水系本质安全储能电池技术在新型电力系统中的应用前景广阔。 但金属负极枝晶生长、金属自腐蚀及钝化等问题极大制约了锌金属电池的发展与应用。近年来，国内国际研究人员通过对锌金属负极修饰改性取得了一定的进展，但大部分工艺不具备实用性，且对锌枝晶生长抑制和副反应发生机理等科学问题认识还不足。本技术创新性地提出了一种可控的合金制备方法构筑耐腐蚀性三维结构合金锌基负极，成功实现高安全长寿命锌基水系储能电池体系，满足新型电力系统对绝对安全的苛刻要求。 三维合金负极材料能有效防止金属基电池在长循环过程中枝晶的生长，能够大大提高金属基电池的安全性和稳定性。将三维合金负极材料用于制备二次储能电池，包括正极、三维结构合金负极、高性能水系电解液和介于正极与负极之间的隔膜构建二次电池。相对于传统的Zn/MnO2二次电池，用该方法制备水系电池比容量更高，稳定性更好。该水系二次电池，具有成本较低、比容量高、电池循环稳定性好、安全性好等特点。本技术的实施能够突破新型电力系统本质安全技术壁垒，打破锂资源约束，极大增加国家储能领域的安全保障。