我校在水系锌离子电池领域取得新进展

近日，我校化学化工学院刘代伙副教授团队在水系锌离子电池领域取得重要研究进展。该团队提出了非均相V-O-Ru异质界面化学键可逆重构赋予Zn_0.85V₁₀O₂₄∙7.4H₂O/0.65RuO₂正极稳定的锌/氢存储策略，为开发快速动力学和长循环寿命的层状钒基正极材料提供了新途径。其成果以题为“V-O-Ru Heterogeneous Interphase Reversible Reconstruction Endowing Zn_0.85V₁₀O₂₄∙7.4H₂O/0.65RuO₂ Cathode Robust H⁺/Zn²⁺ Storage”发表在国际材料学期刊Advanced Materials上。刘代伙为第一作者，刘代伙、中科院大连化物所陈忠伟院士为共同通讯作者。

层状钒氧化物是最具潜力的水系锌离子电池正极材料之一。然而，同时实现其高倍率性能和长循环寿命仍是一项艰巨的任务。研究团队将Zn²⁺预嵌的层状Zn_0.85V₁₀O₂₄∙7.4H₂O（ZVO）正极与RuO₂纳米颗粒键合，成功构建了具有V-O-Ru键的ZVO/RuO₂异质结正极材料。充放电过程中，异质界面处的V-O-Ru键表现出高度稳定的动态可逆重构特性，同时提供一条快速的电子传输通道，加速了H⁺/Zn²⁺在层状ZVO中的扩散动力学。ZVO/RuO₂正极受益于循环期间V-O-Ru键的可逆重构特点，展现出了优异的倍率性能（0.5 A g^-1，411 mAh g^-1；20 A g^-1，225 mAh g^-1）和长循环寿命（20 A g^-1，2万次循环后容量保留仍有92.2%）。研究团队提出的两相间化学键可逆重构策略，为开发具有优异循环稳定性的正极材料提供了一条新途径。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202501624

（化学化工学院 蒋 涛 王曼曼）