我国研发出新型水系锌离子电池正极材料的企业(水系锌离子电池的发展现状)

能源网讯（杜敏）水系锌离子电池因其安全、无毒、理论容量高等优点，成为最有前途的可持续储能技术之一。近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋力教授团队研制出一种具有快充性能的插层五氧化二钒锌离子电池正极材料。在相关条件下，充电时间仅需18秒。该研究成果于3月20日发表在国际知名学术期刊《PNAS》上。

在众多水系锌离子电池电极材料中，层状氧化钒具有晶体结构可调、容量高的特点。是现阶段广泛研究的正极材料。基于离子或分子预嵌入的策略可以有效解决正极材料晶格空间不足和电子电导率低的问题，从而进一步提高电池性能。然而，目前插层正极材料的研究主要集中在层间空间膨胀对容量的贡献。开发先进的原位表征技术并从原子轨道角度深入理解插层剂引起的电极材料的内在结构变化是未来高性能正极材料设计和开发的关键。

基于插层锌离子电池正极材料的同步辐射光谱表征，团队提出了插层剂诱导轨道占据的概念。这种轨道占据极大地提高了材料的导电性，并结合铵离子嵌入后加宽的层间距，显着加速了锌离子的转移，实现了锌离子电池的超高倍率性能。测试结果表明，当电流密度为200倍时，插层五氧化二钒正极材料的比容量仍保持在101.0毫安/克，充电时间仅需18秒。该成果不仅为从原子轨道角度理解插层五氧化二钒材料中锌离子的储能机理提供了基础，也为高性能锌离子电池在快充储能方面的应用奠定了基础设备。