可充電水基鋅離子電池(AZIB)因其成本低、本質安全、環境友好以及在大規模儲能系統中的巨大潛力而受到人們的高度重視。然而，由于陰極材料的微觀結構退化、電解液中的析氫反應以及循環過程中鋅陽極上的樹枝晶生長等原因，阻礙了它們的實際應用。
在本工作中，河南大學Huiling Zhao，Ying Bai引入Rb+離子來合成Rb+-預插層NH4V4O10(NVO-RB)復合材料。
文章要點
1）研究人員首先研究了Rb+離子在V?O中間層中作為柱子對鋅存儲的貢獻，然后著重從不同角度考察了NVO-Rb陰極中的部分Rb+離子對水溶液和鋅陽極的影響。
2）根據一系列的表征結果，綜合闡述了部分Rb+離子進入電解液，抑制了陰極副產物的生成，調節了鋅陽極上枝晶的生長，從而有效地促進了NVO基AZIBs的長期電化學性能。組裝后的Zn-∥-Zn(CF3SO3)2-∥-NVO-Rb電池具有較高的比容量和優化的鋅離子擴散動力學，特別是提高了電化學循環性能，在5 A g?1下循環10000次，容量保持率為87.6%。
本研究揭示了陽離子預嵌插在層狀結構材料中的多重作用，為高性能水基電池的發展提供了可行的策略。
參考文獻
Kai Wang, et al, Trifunctional Rb+?Intercalation Enhancing the Electrochemical Cyclability of Ammonium Vanadate Cathode for Aqueous Zinc Ion Batteries, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00803
