近日，我校材化学院王疆瑛教授团队在水系锌离子电池正极材料取得重要研究进展。相关成果以“Dual Effects of Metal and Organic Ions Co-intercalation Boosting the Kinetics and Stability of Hydrated Vanadate Cathodes for Aqueous Zinc-Ion Batteries”为题发表在国际能源顶刊Advanced Energy Materials (中科院一区top, IF=29.698)上。第一通讯单位为中国计量大学材料与化学学院，第一兼通讯作者为青年教师宗泉。

结构与性能对比图

  水系锌离子电池因负极金属锌具有成本低、电极电位低、质量比容量高、高安全性等优点，在大规模电网储能以及柔性可穿戴电子设备等方面具有广阔的应用前景。然而，目前仍然缺乏高稳定性、高可逆、快速反应动力学的正极材料。该工作将Zn²⁺和有机胆碱离子（Ch⁺）共同嵌入水合五氧化二钒层间（如图所示）。研究表明，预嵌的Zn²⁺扩大了层间距并提升了结构的稳定性，而Ch⁺可以加快锌离子嵌/脱动力学。此外，预嵌过程中原位生成的氧空位提高了材料的本征电导率，有助于电荷快速迁移。Zn²⁺和Ch⁺的协同作用有助于获得整体电化学性能优异的正极材料。这项工作为客体预嵌改性层状材料电化学性能提供了新思路。

   DOI：10.1002/aenm.202301480