四川大学罗冬梅教授、中南大学王正豪助理研究员，ACS Nano综述：V2O5基材料作为水系锌离子电池正极材料的储能机理及改性策略

主要观点总结

本文是一篇关于水系锌离子电池正极材料V2O5的作用机理和改性策略的综述文章。文章介绍了V2O5及其衍生物的结构特点，储能机制及其缺陷，以及为了提高导电性和稳定性所采取的改性方法及进展。文章由四川大学罗冬梅教授与中南大学王正豪助理研究员合作在国际知名期刊ACS Nano上发表。

关键观点总结

关键观点1: 文章背景

水系锌离子电池五氧化二钒（V2O5）基正极材料具有可调控的层状结构、钒元素的多价态变化、工艺成熟以及成本低廉等优势，被认为是极具应用潜力的理想储能材料。

关键观点2: 要点一：V2O5纳米结构设计

为解决V2O5的形貌不规则、结构不稳定等问题，研究人员通过水热法、模版法等方法生成具有规则的V2O5纳米结构，如纳米线、纳米棒、纳米球等，显著提高了其容量和稳定性。

关键观点3: 要点二：粒子预插层与复合材料设计

为改善V2O5在锌离子嵌入/脱出过程中的问题，采用粒子预插层和复合材料设计。但插层粒子的数量和种类需要探究和比较，锌离子可能会在嵌入/脱出过程中将插层粒子挤出晶格，导致改性方法失效。

关键观点4: 要点三：形貌修饰与电解液添加剂

引入氧空位进行形貌修饰是调节V2O5材料电子结构和导电性的有效方法。此外，通过加入有机化合物、功能盐或无机材料来优化电解质的方法可以影响电池体系中的所有成分并提高整体电化学性能。

关键观点5: 要点四：联合策略改性

近年来，单一修饰策略的理论基础支持下，开始进行多策略联合修饰。不同的策略组合能有效互补策略的缺陷使改性效果更高效，这为V2O5的修饰提供了途径。

关键观点6: 要点五：前瞻

未来研究的一个潜在方向是将各类改性方法进行联合协同，并探究策略的配合度。同时改进电池材料的制备流程，深入研究材料制备参数、结构调制和界面化学反应等关键信息。

文章预览

科学材料站 文 章 信 息 水系锌离子电池正极材料V 2 O 5 的作用机理和改性策略 第一作者：郭安琪 通讯作者：王正豪*，罗冬梅* 单位：四川大学，中南大学 科学材料站 研 究 背 景 水系锌离子电池五氧化二钒（V 2 O 5 ）基正极材料具有可调控的层状结构，钒元素的多价态变化、工艺成熟以及成本低廉等优势，因此被认为是极具应用潜力的理想储能材料。但是随着研究的不断深入，V 2 O 5 基正极材料被发现导电性差，层间结构不稳定，易于产生严重的静电作用以及生成副产物等问题，严重阻碍了进一步的应用。本篇综述从V 2 O 5 及其衍生物的结构特点出发，介绍了在水系锌离子电池体系中已发现的储能机制及其存在的缺陷，回顾并分类了目前研究人员在为提高导电性和稳定性方面采取的改性方法及进展，并就各类改性方法的作用机理及优缺点进行了探 ………………………………