近日，材料科学领域国际权威学术期刊Advanced Science（中国科学院材料科学1区，top期刊，影响因子：15.1）在线刊登了五邑大学水系储能材料团队在水系锌钒电池研究领域的最新研究成果。我院王付鑫博士、郑得洲副教授作为共同通讯作者。
储能材料与系统是实现碳中和战略的重要环节，其中锂离子电池以其高能量密度和可逆性能占据市场主导地位，然而锂资源的匮乏和锂电池的安全问题严重阻碍其可持续发展。水系锌钒电池凭借其环境友好兼容性和高理论容量有望成为储能市场的新秀力量，但其正极材料往往存在活性位点不足和动力学迟钝而导致的容量和循环耐久性差的问题。针对这一问题，本团队创新性提出并论证了一种协同氧化还原化学(CRC)作为“电子载体”的概念，即通过捕获/提供电子来促进V2O5的氧化还原，从而促进电子转移。CRC还能引起V2O5中氧空位的增加，并提供了大量的Zn2+存储位点和离子扩散路径，减少了材料与插层Zn2+之间的静电相互作用，有效提高了Zn2+的存储能力和结构稳定性。该研究策略有望对水系电池可逆稳定的正极材料的设计和生产提供有价值的参考意见。
Figure 1：Schematic diagram for working mechanism of CRC in V5+/V4+ and V4+/V3+ redox reactions.
文献链接：
Lijun Zhou, Ping Li, Chenghui Zeng, Ang Yi, Jinhao Xie, Fuxin Wang*, Dezhou Zheng*, Qi Liu, Xihong Lu*. Unraveling the Mechanism of Cooperative Redox Chemistry in High-Efficient Zn2+ Storage of Vanadium Oxide Cathode. Adv. Sci. 2023, 2305749.
https://doi.org/10.1002/advs.202305749
