合肥物质院固体所胡林华研讨员团队在高功能水系锌离子电池钒基正极资料研讨方面获得新进展。团队使用电化学诱导相变反响战略，极大提高了钒基正极资料的储锌功能；经过缺点工程引进氧空位到层状结构的钒酸铵正极资料，显着提高了水系锌离子电池的单位体积内的包括的能量和循环安稳性，相关研讨成果宣布在世界期刊 ACS Nano和 Small上。

  水系锌离子电池具有理论比容量高、氧化复原电位低、安全可靠、环境友好等长处，是一种很有出路的规模化储能技能。但是，曩昔该类电池常用的液体电解液存在析氢析氧等副反响，一起还有较差的高低温功能和走漏的风险，这样一些问题一向限制着水系锌离子电池的进一步开展。

  针对这样一些问题，研讨人员使用电化学诱导相变反响战略和缺点工程，成功提高了钒基正极资料的储锌功能。他们经过引进氧空位到层状结构的钒酸铵正极资料，显着提高了水系锌离子电池的单位体积内的包括的能量和循环安稳性。

  具体来说，他们在电化学循环过程中使用原子的自拼装特性，电化学诱导钒基资料晶体结构重排，自发构成最适合Zn2+嵌-脱的大层距离晶体结构。这种结构的改变减小了正极资料的带隙，提高了电导率，降低了Zn2+分散的搬迁妨碍，使得诱导构成的V5O126H2O正极资料具有极高的Zn2+存储容量。

  此外，他们经过简洁的水热战略，将氧空位引进到层状钒酸铵中。氧空位的引进提高了离子和电荷转移动速率，降低了锌离子的分散阻力，并在Zn2+（脱插）过程中确保了安稳的晶体结构。这种富含氧空位的钒酸铵正极资料在 0.2 A g-1的条件下具有499 mAh g-1的高放电比容量，在 5 A g-1电流密度下循环 4000 次后比容量仍保持在95%以上。

  该研讨经过电化学诱导相变战略和缺点工程获得了高功能钒基正极资料，显着提高了水系锌离子电池的单位体积内的包括的能量和循环安稳性，为高功能水系锌离子正极资料的开发供给了新的研讨思路。

  ACS Nano 论文榜首作者为固体所助理研讨员莫立娥，通讯作者为固体所李兆乾副研讨员、胡林华研讨员。Small 论文榜首作者为固体所博士生彭昱琦，通讯作者为固体所莫立娥助理研讨员、胡林华研讨员。上述研讨工作得到了合肥物质院院长基金的支撑。（来历：中国科学院合肥物质科学研讨所）

  图 1. V6O13正极资料的电化学诱导相变： (a) CV曲线； (b) 电池充放电曲线； (c) 正极资料原位 XRD图谱； (d) 电化学诱导相变反响机理图 (仅显现首要组分 )和 Zn2+/H+贮存机理。

  图 2. (a) 电池结构示意图； (b) 电池 5 A g-1大电流密度下的循环安稳性数据。