可充电水基锌离子电池(AZIB)因其成本低、本质安全、环境友好以及在大规模储能系统中的巨大潜力而受到人们的高度重视。然而，由于阴极材料的微观结构退化、电解液中的析氢反应以及循环过程中锌阳极上的树枝晶生长等原因，阻碍了它们的实际应用。

在本工作中，河南大学Huiling Zhao，Ying Bai引入Rb⁺离子来合成Rb⁺-预插层NH₄V₄O₁₀(NVO-RB)复合材料。

文章要点

1）研究人员首先研究了Rb⁺离子在V−O中间层中作为柱子对锌存储的贡献，然后着重从不同角度考察了NVO-Rb阴极中的部分Rb+离子对水溶液和锌阳极的影响。

2）根据一系列的表征结果，综合阐述了部分Rb⁺离子进入电解液，抑制了阴极副产物的生成，调节了锌阳极上枝晶的生长，从而有效地促进了NVO基AZIBs的长期电化学性能。组装后的Zn-∥-Zn(CF₃SO₃)^2-∥-NVO-Rb电池具有较高的比容量和优化的锌离子扩散动力学，特别是提高了电化学循环性能，在5 A g⁻¹下循环10000次，容量保持率为87.6%。

本研究揭示了阳离子预嵌插在层状结构材料中的多重作用，为高性能水基电池的发展提供了可行的策略。

参考文献

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