近日，材料學(xué)院師生在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊Advanced Materials上在線(xiàn)發(fā)表題為“Synergy of Multi-Covalent Bonds Enabling High-Performance Aqueous Zinc-Ion Battery Cathodes toward Industrial-Grade Mass Loading and Broad-Temperature Adaptability”的研究論文。江蘇大學(xué)為論文的第一完成單位，材料學(xué)院劉云建教授和張侃教授為論文的通訊作者，徐暉為論文的第一作者。
開(kāi)發(fā)適用于工業(yè)應(yīng)用條件的高性能正極材料，長(zhǎng)期以來(lái)一直是水系鋅離子電池領(lǐng)域面臨的核心挑戰(zhàn)。本研究創(chuàng)新性地提出了一種基于多共價(jià)鍵協(xié)同的全新設(shè)計(jì)策略，成功突破了這一技術(shù)瓶頸，有效解決了傳統(tǒng)正極材料難以兼顧高性能與實(shí)用性的局限。通過(guò)在釩氧化物隧道結(jié)構(gòu)中引入間隙氮離子，構(gòu)建了獨(dú)特的O?N?O與N?V共價(jià)鍵網(wǎng)絡(luò)，其誘導(dǎo)產(chǎn)生的靜電屏蔽、動(dòng)態(tài)重構(gòu)及結(jié)構(gòu)釘扎效應(yīng)，協(xié)同降低鋅離子的擴(kuò)散勢(shì)壘，增加活性位點(diǎn)數(shù)量，并顯著增強(qiáng)晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。性能測(cè)試表明，該材料在0.1 A g?1下實(shí)現(xiàn)624 mAh g?1的超高容量，在20 A g?1下循環(huán)10000次后容量保持率達(dá)73%；在高負(fù)載量（≥7 mg cm?2）及極端溫度（0 ℃、60 ℃）條件下仍能保持優(yōu)異性能，為水系鋅離子電池的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.72906.
（材料學(xué)院）
