非晶态过渡金属氧化物由于其丰富的不饱和悬挂键而具有潜在的理想电化学性能，因此在储能器件中引起了极大的关注。然而，非晶化进一步放大了金属氧化物本征电导率差的缺点，导致其倍率性能和功率密度不理想。

在此，中科院宁波材料所Qingwen Li，东南大学Qichong Zhang，Chunlei Wang，南洋理工大学Lei Wei通过原位电化学氧化Ca掺杂VO₂纳米阵列成功制备了独立式非晶Ca掺杂V₂O₅（a-Ca-V₂O₅）阴极，用于可穿戴水性锌离子电池。

文章要点

1）Ca的掺杂和独立结构的构建有效地揭示了非晶V₂O₅的潜力，它可以充分利用丰富的活性位点获得高体积容量，同时实现快速反应动力学以获得优异的倍率性能。

2）更重要的是，根据理论计算结果，Ca的引入可以显着降低VO₂的形成能，并在充放电过程中实现非晶态到晶态的可逆转换化学，从而促进新开发的a-Ca-V₂O₅的可逆容量。

这项工作提供了一种创新的设计策略，可以构建高倍率容量非晶金属氧化物作为独立电极，用于低成本和高安全性的可穿戴储能技术。

参考文献

Jiabin Guo, et al, Emerging Amorphous to Crystalline Conversion Chemistry in Ca-Doped VO2 Cathodes for High-Capacity and Long-term Wearable Aqueous Zinc-Ion Batteries, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202303906

https://doi.org/10.1002/adma.202303906