水系锌离子电池凭借安全、无毒以及较高的理论容量，成为最具潜力的可持续储能技术之一。

　　锌离子电池研究有重大突破

　　据科技日报，近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授团队在水系锌离子电池方面取得新突破。该研究团队基于插层型锌离子电池正极材料的同步辐射谱学表征，提出了插层剂诱导轨道占据的概念，开发出具有快速充电性能的铵根插层五氧化二钒锌离子电池正极材料。相关成果日前发表于国际学术期刊《美国科学院院刊》上。

　　据了解，水系锌离子电池凭借安全、无毒以及较高的理论容量，成为最具潜力的可持续储能技术之一。在众多水系锌离子电池电极材料中，层状钒氧化物具有晶体结构可调、容量高等特点，是现阶段广泛研究的正极材料。

　　中国科学技术大学研究人员发现，铵根离子插层在很大程度上诱发了钒—氧键的结构畸变，进一步导致电子结构的重排，促使轨道中空态的占据。这种轨道占据极大地提高了材料的电导率，联合铵根离子插层后拓宽的层间距，从而显著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，在电流密度为200倍率时，铵根插层五氧化二钒正极材料的比容量仍维持在101.0毫安时每克，且充电时间仅需18秒。该成果不仅从原子轨道方面对插层型五氧化二钒材料中锌离子储能机制的理解提供了依据，也为高性能锌离子电池在快充储能器件中的应用奠定了基础。