低维光电材料与器件湖北省重点实验室类淑来副教授研究的水系锌离子电池获得新进展

（物电学院 通讯员 陈美华）据最新消息，湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室副教授类淑来为第一通讯作者的最新成果Interlayer Modification of Pseudocapacitive Vanadium Oxide and Zn(H₂O)_n²⁺ Migration Regulation for Ultrahigh Rate and Durable Aqueous Zinc-ion Batteries被国际Top期刊Advanced Science（工程技术一区，IF=15.8）正式在线发表。

    为了研发兼具高安全性和高比容量的电化学电池，该研究工作采用化学合成方法制备了大层间距的插层水合氧化钒Mn_1.4V₁₀O₂₄·12H₂O电极材料，实现了水系锌离子电池在0.2 A g^-1的实验条件下获得456 mAh g^-1的高比容量，在10 A g^-1的实验条件下进行5000次循环中仍可保持80％的容量。第一性原理计算研究发现插层Mn²⁺与衬底材料的氧原子形成配位键，不仅增强了各层间的相互作用，改善了电极材料的结构稳定性，而且能够有效调节电子结构，提高了水合氧化钒的电导率。此外，研究结果表明Mn²⁺的嵌入明显改变了Zn²⁺的迁移路径，降低了迁移势垒，提高了充放电性能。该成果是兰州大学、荷兰爱因霍芬理工大学、湖北文理学院等多个课题组合作完成，我校低维光电材料与器件湖北省重点实验室主要负责密度泛函理论计算部分。

图中所示为水系锌离子电池的比容量与锌离子的迁移路径

摘自：Interlayer Modification of Pseudocapacitive Vanadium Oxide and Zn(H₂O)_n²⁺ Migration Regulation for Ultrahigh Rate and Durable Aqueous Zinc-ion Batteries, Advanced Science

这是校级科技创新团队（能量存储与转化材料理论设计及性能预测科技创新团队）2021年以我校为第一通讯单位在国内外高水平学术期刊上发表CPL, CCL发表2篇研究论文之后，再次在国际高水平期刊上发表研究成果。

审稿人：汪竞阳