近日，我院青年教师范兰兰，顾锋研究员及熊仕显副教授联合天津工业大学材料学院李振环教授在水系锌离子电池正极开发方面取得新进展。相关成果以“Enhanced zinc ions storage performance by calcium ion induction/anchoring of vanadium-based nanobelts at low temperature”为题发表在国际期刊Materials Today Sustainability（中科院2区，IF=4.524）。
水系锌离子电池以其高安全、环保以及低成本等特点受到越来越多的关注，并有望主导未来储能系统市场。然而，水系锌离子电池在充放电过程中，由于水基电解液中正极材料的溶解和结构塌陷等棘手问题，严重限制了电池的性能。本工作通过采用简单溶液浸渍方法将V2O5纳米颗粒浸渍在CaCl2的溶液中，并分析了不同煅烧温度对钒基纳米线结构的影响。电化学性能研究表明 Ca2+离子预嵌入钒氧化物获得的产物可以作为水系Zn2+离子电池正极的候选者，其中CVO-350 相比较于其他产物呈现出高比容量，好的倍率性能以及优异的循环稳定性。另外，在经过Zn2+离子嵌入机制研究发现，在CVO-350作为电极的电池体系中，只发生 Zn2+离子的嵌入和脱出。该制备工艺简单且具有普适性的特点，为水系锌离子电池的正极开发提供了新的思路。
图1 Ca2+离子嵌入钒基纳米线的结构及电化学性能
本工作的开展得到了国家自然基金、江西省自然科学基金、江西省教育厅青年基金的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtsust.2022.100160
