层状VS₂材料由于具有较大的层间距、高电子电导率以及丰富的氧化还原活性而被视为水溶液锌离子电池最理想的正极材料之一。然而，充放电过程中的结构不稳定性严重限制了VS₂正极材料的应用。最近，北京科技大学Yongchang Liu与南开大学Lifang Jiao等开发了由纳米片组装而成的1T-VS₂纳米球独特的层次结构，其具有丰富的活性中心、优越的电子/离子传输性能和坚固的结构。

文章要点

1）研究人员通过一步水热反应将纳米片组装为具有独特层次结构的1T-VS₂纳米球。1T-VS₂纳米球表面丰富的含碳含氧官能团有助于水溶液电解液的渗透，从而有利于提高电子-离子传输能力，增强结构稳定性并为Zn²⁺的存储提供丰富的位点。

2）研究人员发现通过简单地调控充放电截止电压即可使得一部分Zn²⁺在首周充放电结束后停留在VS₂层间并作为支柱来使得长期循环中保持结构稳定。该发现颠覆了对于“死锌”的传统认识。

3）VS₂纳米球正极表现出优异的倍率性能和杰出的长期循环稳定性，在2A/g的大电流密度下循环2000周的容量保持率高达86.7%。研究人员借助系统的电化学测试和密度泛函理论计算对Zn²⁺的扩散行为以及表面控制的赝电容行为进行了详细分析。

参考文献

Yan Tan et al, Unexpected Role of the Interlayer “Dead Zn2+” in Strengthening the Nanostructures of VS2 Cathodes for High-Performance Aqueous Zn-Ion Storage, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202104001

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202104001