西安建筑科技大學在水系二次電池關鍵電極材料設計及新體系開發方面取得重要進展

近期，西安建筑科技大學機電工程學院王娟教授團隊青年教師李舒越在水系二次電池關鍵電極材料設計及新體系開發方面取得重要進展，在國際頂級期刊InfoMat上發表題為“Aqueous decoupling batteries：exploring the role of functional ion-exchange membrane（水系解耦電池：探索功能性離子交換膜的作用）”的綜述論文，青年教師李舒越為該論文的第一作者，西安建筑科技大學為第一完成單位，吉林大學為主要合作單位。在能源領域國際權威期刊Journal of Power Sources上發表題為“Unlocking the potential of spinel MnV2O4for highly durable aqueous zinc-ion batteries（原位電化學誘導非晶態轉變解鎖高性能水系鋅離子電池）”的研究論文，青年教師李舒越為該論文的第一作者兼通訊作者，王娟教授為論文通訊作者，西安建筑科技大學為論文獨立完成單位。

水系鋅離子電池（AZIBs）憑借其安全可靠、成本低廉和易于制造等優勢吸引了研究者的廣泛關注，在大規模儲能及柔性電子設備中展現出廣泛的應用前景。在眾多正極材料中，錳基氧化物和釩基氧化物分別因其高工作電壓和高理論比容量而受到關注，然而，錳氧化物和釩氧化物面臨著元素溶解、結構穩定性差和動力學性質緩慢等問題，限制了其循環和倍率性能的進一步提升。非晶材料因其各向同性離子擴散路徑和豐富的活性位點，而被認為是提升材料可逆容量、倍率性能和循環壽命的有效方法。然而，無定形材料的合成工藝復雜，難以實現規模化生產。因此，利用簡單有效的合成策略來構建具有優異儲鋅性能的非晶材料仍然具有挑戰性。論文以低價態釩氧化物尖晶石結構MnV2O4為研究對象，提出了一種原位電化學誘導材料由晶態向非晶態轉變，解鎖尖晶石結構MnV2O4的鋅離子存儲能力，助力高性能水系鋅離子電池的開發。該研究為理解材料結晶性與電化學性能之間的構效關系提供了新的思路，對開發設計具有高容量和穩定循環的水系電池正極材料具有啟發意義。