较差的界面稳定性、不良的副反应和缓慢的反应动力学严重影响了钒基储锌材料的储锌性能。

近日，中南大学梁叔全教授，周江采用了一种原位电化学转化策略来协同解决上述问题。

文章要点

1）通过初始的电化学充电，CaV₄O₉正极被重构为表面涂有石膏（CaSO₄·2H₂O(GP)）层的缺氧钙钛矿V₅O_12−x·6H₂O（HVO_d），记为GP-HVO_d。

2）研究发现，具有“干燥剂”性质的GP界面不仅可以抑制钒的溶解，而且可以通过其较强的亲水性和空间限制来调节水合锌离子的脱溶，从而以降低活化能的方式促进界面动力学。随着较少的水分子侵蚀HVO_d体相，典型的水诱导副产物也可以被消除。此外，具有原位生成氧缺陷的HVO_d保证了高度可逆的锌离子存储。

3）实验结果显示，GP-HVO_d提供了402.5 mA h g⁻¹的高容量，在0.2A g⁻¹下具有出色的循环稳定性，200次循环后容量保持率99.7%，出色的倍率性能，以及对零下环境的高耐受性（143.2 mA h g⁻¹的容量在3 A g⁻¹和−25 °C下保持不变）。

这项工作为推动高效锌电池正极的发展提供了新的契机。

参考文献

Jiangtao Huang, et al, In Situ Induced Coordination between a “Desiccant” Interphase and Oxygen-Deficient Navajoite towards Highly Efficient Zinc Ion Storage, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201434

https://doi.org/10.1002/aenm.202201434