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水系锌离子电池(ZIBs)因为具有高安全性、低成本、环境友好、高理论体积容量（5854 mAh cm-3)等优势，近几年受到了广泛关注。其中正极作为重要的组成部分直接影响电池的性能，其制备与优化路径也引起了科研人员的广泛关注。δ-MnO2因为具有二维层状结构、大的理论容量且储量丰富、无毒无害等优势，成为锌离子电池理想的正极材料。但是δ-MnO2因为本征导电性差所导致的动力学缓慢，循环过程中结构不稳...
中国科学院苏州纳米所在水系锌基储能领域取得进展（图）
苏州纳米所 水系锌基储能 纳米仿生
2023/5/3
水系锌基储能设备因其具有高能量密度、低成本、安全无毒的特点受到人们的广泛关注。其中锌负极作为其核心，有着较高的电极电位（标准电极电位为-0.76 V）和较高的比容量（820 mAh g-1）的优势，然而锌负极的循环稳定性较差，利用率低，反应动力学迟缓，而且存在严重的枝晶问题以及副反应问题。这使得锌负极的循环寿命较短，难以支撑高倍率及高深度放电，制约了锌基储能的发展。
2022年10月8日，中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员和朱凯月副研究员团队在水系锌离子电池正极材料研究方面取得新进展，发展了一种离子交换诱导相变方法，制备了具有超大层间距及高稳定性的针钒钙石ZnV6O16·8H2O（ZVO）新材料，并将其用作水系锌离子电池正极，表现出优异的倍率性能和长期循环稳定性。
由于具有成本低、环境友好、安全性高、可快速充电等特性，新型可充电水系锌离子电池2021年来成为电化学储能领域的研究热点。然而，高倍率长循环寿命正极材料的缺乏和负极锌枝晶的形成限制了其进一步的发展。因此，探索高电压、高容量且结构稳定的正极材料，寻找抑制锌枝晶生长的策略，以及理解锌离子储能过程的电极反应动力学对于推动新型可充电水系锌离子电池商业化发展至关重要。
近年来，用于储能的水系锌电池引起了广泛的兴趣和关注，这得益于锌负极的诸多优势，比如，高比容量（820 mAh g-1）、合适的氧化还原电势（-0.762 V vs. SEH）、和在水溶液中安全性。近年来，含有羰基的有机物通过可逆的配位反应被用于储存Zn2+，基于有机物电极的电池引起了潜在人们的研究热情。但是，很多含有羰基的有机物和它们的还原产物在水系电解液中不稳定并且易溶解，由此产生的有机物活性材...
近日，《Energy & Environmental Science》、《Advanced Functional Materials》、《ACS Nano》等国际材料与能源领域顶级期刊连续在线发表中南大学材料科学与工程学梁叔全教授、周江特聘教授团队在水系锌离子电池领域的最新研究成果。团队研发了一种表面氧化的氧氮化钒（VNxOy）新型正极材料，该材料表现出高度可逆的储锌行为与独特的能量存储机制，显著...
由于日益严重的环境污染和持续的能源消耗，可再生能源和可再生储能技术对社会发展和人们的生产生活越来越重要。电化学储能技术是一种较为清洁的储能方式。在过去的几十年，由于较高的能量密度、良好的循环稳定性和较低的自放电等特点，锂离子电池能够满足大范围的应用。然而，有限的锂资源、高成本、安全性差和对环境的影响阻碍了锂离子电池的大规模应用。越来越多的研究者致力于寻找可以替代锂离子电池的绿色、安全、成本低和性能...
