通过锌（Zn）负极构建的水系Zn金属电池在储能领域引起了人们广泛的关注，但其仍面临着科学上的挑战，如Zn枝晶生长、剥离/电镀效率不理想以及析气等问题。

近日，武汉大学汪的华教授，华中科技大学蒋凯教授报道了一种原位电化学活化的Cu_2-xTe（Cu_1.81Te）作为一种极具吸引力的水系锌离子电池负极材料。

文章要点

1）Cu_1.81Te负极具有0.2 V（vs. Zn²⁺/Zn）的超平坦放电电位和158 mAh g⁻¹的C/8可逆容量（1 C=242 mA g⁻¹），其中86%的容量来自0.2 V的平台，以及具有0.22 V的小过电位。此外，它还表现出优异的循环稳定性，在2.5 C下循环2000次后容量保持率为100%。

2）结合恒流间歇滴定技术(GITT)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和密度泛函理论(DFT)计算，研究人员揭示了反应机理为低能垒的顺序插层转化过程。

3）在此基础上，将Cu_2-xTe负极与Na₃V₂(PO₄)₃正极组合，构建了一种水系“摇椅”锌离子全电池。其容量为59 mAh g⁻¹，在C/8下的平均电压为0.98 V，比能量为58 Wh kg⁻¹(以正负极材料为基准)，在C/2循环1000次后容量保持率为92%。

本工作为水系多价金属离子电池提供了一种高性能负极材料。

参考文献

Wei Li, et al, Electrochemically Activated Cu_2–xTe as an Ultraflat Discharge Plateau, Low Reaction Potential, and Stable Anode Material for Aqueous Zn-Ion Half and Full Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102607

https://doi.org/10.1002/aenm.202102607