王成新教授团队在水系锌离子电池正极材料取得新进展

       可充水系锌离子电池经济且安全性能好，被认为有潜力作为锂离子电池的储能替代方案。但由于水系锌离子电池的正极材料能量密度低、循环稳定性差，导致其广泛应用受到了制约。为此，近期王成新教授团队发展了一种用于水系锌离子电池的高性能正极材料（CuV₂O₆），并且系统阐明其锌离子存储机制。研究发现，伴随着锌离子插嵌/脱出过程中CuV₂O₆和ZnV₂O₆之间的可逆相变以及原位生成的铜纳米粒子的可逆氧化还原，钒酸铜正极在电流密度为0.1Ag^-1的条件下，输出高达427mAhg^-1的放电比容量。同时，经过3000次循环后，依然具有良好的循环稳定性能和极小的容量损失（0.7%）。此外，王成新教授团队进一步制备了氧化石墨烯与CuV₂O₆复合材料，显著提高了水系锌离子电池的质量比容量(约30%)。这项工作扩展了过渡金属钒酸盐在水系锌离子电池的应用前景。

       相关论文以“Graphene Oxide Wrapped CuV₂O₆ Nanobelts as High-Capacity and Long-Life Cathode Materials of Aqueous Zinc-Ion Batteries”为题发表在材料学领域重要期刊ACS Nano (2019, 13，12081-12089)，刘馀义（博士）为第一作者，王成新教授和杨功政副教授为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金委大力支持。