第一作者：Hongbo Geng
通訊作者：李成超
通訊單位：廣東工業大學
研究亮點：
1. 錳離子摻雜V2O5與層間水分子協同作用，同時錳離子柱撐作用以及局域電荷相互作用提升了電極材料的穩定性。
2. 錳離子摻雜V2O5表現出高的可逆容量和循環穩定性，同時在-20 oC低溫條件下具有優異的電化學性能。
鋅離子電池正極材料研究挑戰
鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大以及循環壽命長等優點，已經被廣泛應用于各種便攜式電子設備以及電動汽車等領域。然而，鋰資源的稀缺性以及成本問題制約了鋰離子電池在大規模儲能系統中的應用。相對于鋰而言，鋅元素在地殼中的分布廣泛、儲量豐富，使得鋅離子電池具有明顯的資源優勢以及價格優勢。然而，帶有多價態電子的鋅離子在正極材料中嵌脫緩慢，動力學性能較差，嚴重影響了電池的比容量、循環穩定性和倍率性能。因此，仍需開發新型高性能正極材料。
成果簡介
鑒于此，廣東工業大學的李成超教授團隊利用層間錳離子與水分子摻雜來協同提高五氧化二釩正極材料的鋅離子傳輸動力學，并研究了其作為鋅離子電池正極材料的電化學儲鋅性能和機理。
圖1. DFT計算Mn2+摻雜V2O5電子密度。
要點1：Mn0.15V2O5·nH2O優異的電化學性能
結果表明，合成的Mn0.15V2O5·nH2O表現出優異的鋅儲存性能，其可逆容量高達367 mAh g-1（0.1 A g-1）。在10和20 A g-1的大電流密度下循環8000圈后，其比容量仍能保持在153和122mAh g-1。即使在-20 oC的低溫下，電流密度為2.0 A g-1時，循環2000圈，比容量可以穩定在100 mAh g-1。
圖2. Mn0.15V2O5·nH2O正極材料的結構、形貌以及電化學性能。
要點2：錳離子摻雜機理探究
該材料優異的電化學主要歸根于其層間摻雜錳離子與水分子的協同作用，不僅提高了電極材料電子導電性，而且有效增強了鋅離子嵌入脫出動力學。并且由于離子柱撐作用以及局域電荷相互作用，該電極材料在循環過程中的結構穩定性得以大幅提升。
圖3. 非原位XRD、XPS、TEM等表征技術。
小結
該工作借助非原位XRD、TEM等表征技術，對Mn0.15V2O5·nH2O電極材料的物相結構、微觀形貌在充放電過程中的變化進行了深入研究，揭示了其電化學儲鋅機理，為高倍率、長循環性能鋅離子電池正極材料的設計合成提供了依據。
電池學術QQ群：116212839
參考文獻
GengH, Cheng M, Wang B, et al. Electronic Structure Regulation of Layered VanadiumOxide via Interlayer Doping Strategy toward Superior High‐Rate and Low‐TemperatureZinc‐Ion Batteries. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI:10.1002/adfm.201907684
https://onlinelibrary_wiley.xilesou.top/doi/abs/10.1002/adfm.201907684
作者介紹
李成超，博士，教授，珠江學者，博士生導師，2013年獲湖南大學/新加坡聯合培養博士學位，廣東工業大學百人計劃特聘教授引進人才。目前從事新能源材料的設計合成與能源存儲研究。在低維多孔材料制備與電化學儲能材料及器件研究領域做出了一系列創新性的工作，取得了一批具有國際先進水平的研究與應用成果。研制出高能量密度、高功率密度和柔性器件用碳復合電極材料及電化學儲能器件，部分成果實現了產業化。近五年，主持了自然科學基金項目 2 項、湖南省自然科學基金2項、省部級課題4項，學術新人獎項目1項，并作為主要參與人參加了多項新加坡教育部科學基金，國家自然科學項目，重點項目等。以第一作者/通訊作者身份在Journal of the American ChemicalSociety、Advanced Materials、AdvancedFunctional Materials等國際權威期刊上發表高水平學術論文56 篇，共發表論文近100篇。
目前因課題組發展需要，現向海內外公開招聘青年百人與博士后若干名，具體如下：
研究方向：
1.高性能鋰、鈉、鋅離子電池電極材料研究；
2.電催化 (HER, OER, ORR) 材料研究。
“青年百人計劃”A層次（校內副教授）：
應聘條件：年齡在35周歲以下，博士畢業于境外知名大學、國內知名高校或科研院所，并且博士指導老師或合作導師為國家級人才。擁有一年以上的境外學習工作經歷，并且博士指導老師或合作導師為國際知名學者。近五年以第一作者在本學科公開發表高水平學術論文5篇以上，其中，理、工科人才須公開發表本學科TOP期刊/高被引/熱點研究論文分別達2篇、1篇以上或主持國家級科研項目/課題1項以上。
相關待遇：聘用后享受校內副教授學術待遇，除正常工資外，學校還提供青年百人崗位津貼10萬元/年，合計年薪稅前33萬元起；提供周轉住房一套和租房津貼，安家費（含購房補貼）40萬元；科研啟動經費理工科類40萬元（文科類20萬元），并配備相應的實驗室條件建設和科研用房等。
“青年百人計劃”B層次（校內講師）：
應聘條件：年齡在35周歲以下，博士畢業于境外知名大學、國內知名大學或科研院所，且博士指導老師或合作導師為國家級人才，或擁有一年以上的境外學習工作經歷，且博士指導老師或合作導師為國際知名學者。近五年以第一作者在本學科公開發表或已被錄用高水平學術論文3篇以上，或近五年以第一作者在本學科發表TOP期刊/高被引/熱點研究論文1篇以上，或主持國家級科研項目/課題1項以上，或經國內外知名專家推薦，由學校學術委員會等學術機構認定為學術科研能力突出者。
相關待遇：聘用后享受校內講師待遇，除正常工資外，學校還提供青年百人崗位津貼6萬元/年，合計年薪28萬元起；提供周轉房一套和租房津貼，安家費（含購房補貼）20萬元；科研啟動經費理工科類20萬元（文科類10萬元），并配備相應的實驗室條件建設和科研用房等。
博士后招聘：
博士后工資實行年薪制，包括基礎年薪與科研獎勵。基礎年薪包括國家（廣東省）撥款，學校承擔的生活補貼、租房補貼、社會保險及住房公積金，合作導師承擔的工作津貼。
1.A層次：基礎年薪30萬元起+科研獎勵
2.B層次：基礎年薪26萬元起+科研獎勵
科研獎勵：在站期間獲得國家基金（含青年基金）或中國博士后科學基金特別資助者，學校一次性發獎勵5萬元。在站期間獲得的高水平科研成果（論文、專利、項目等）獎勵按學校相關科研獎勵辦法給予獎勵。
其他福利：
1.社保待遇。學校按規定為在站博士后繳納社會保險和住房公積金。個人應繳納部分由學校從其年薪中扣除并代繳。
2.住房。在站期間，學校安排入住博士后公寓，房租及水電等費用按學校標準由個人繳納。同時發放租房補貼3000元/月。
3.職稱。未取得中級職稱資格的博士后，進站滿3個月后，可申請認定助理研究員任職資格。在站期間可申報職稱。
4.留校政策。出站考核評定等級為優秀的博士后可按學校“青年百人計劃”作為高層次人才引進，同等條件下優先考慮。
5.博士后人才項目。學校鼓勵和支持博士后申請各類博士后人才項目。獲得人才項目的在站博士后，工資待遇除享受學校年薪外，同時享受人才項目資助經費。由于部分人才項目資助經費與國家（廣東省）正常年均撥款不疊加，學校將按政策規定發放人才項目資助經費。
招聘長期有效，有意向者請將個人相關信息（含個人簡歷及研究成果）發至licc@gdut.edu.cn，博士后應聘者請將郵件主題命名為：“姓名-應聘XX”，并在郵件中注明可到崗時間。此外，課題組也常年招生碩士和博士生，歡迎報考。
誠摯歡迎有志于在相應研究領域中得到鍛煉、做出成果的優秀人才加入我們的團隊共同奮斗。
