钒氧化物基可充电水系锌离子电池（ZIBs）因其成本低、安全性高而受到人们越来越多的关注。然而，由于插层锌离子与基体结构的强相互作用、低电子电导率以及循环时相变和结构不稳定等缺点，V基正极的性能受到严重限制。

近日，山东大学王书华教授，刘宏教授报道了通过磷化策略，在Na⁺和Co²⁺共插入的V₈O₂₀纳米带（(Na,Co)V₈O₂₀，记为Co-NVO）中同时引入氧空位和表面磷酸基团来解决上述挑战。

文章要点

1）实验结果显示，优化后的P-Co-NVO正极在0.5 A g⁻¹下的容量可达253.5 mA h g⁻¹，具有优异的循环稳定性（10 A g⁻¹循环3000次后容量保持率为96.8%），且体积变化不大。

2）研究发现，P-Co-NVO正极出色的性能归因于晶格间距的局域化增加，削弱了插层锌离子与VO中间层之间的相互作用力，提供了丰富的锌离子储存位点，导致快速的锌离子扩散。此外，氧空位和磷酸基团的引入也促进了电荷转移，提高了正极的电导率。更重要的是，由于磷酸基团与OH^-之间的排斥力，表面修饰的磷酸基团有效地抑制了正极在循环过程中的相变，促进了结构的稳定性。

所提出的应变工程策略为防止正极相变提供一条新的途径，并为提高其他先进电池正极的容量和耐久性提供合理的结构。

参考文献

Min Du, Zhenyu Miao, Houzhen Li, Feng Zhang, Yuanhua Sang, Lei Wei, Hong Liu and Shuhua Wang, Oxygen-Vacancy and Phosphate Coordination Triggered Strain Engineering of Vanadium Oxide for High-performance  Aqueous  Zinc  Ion  Storage, Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106477

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106477