国家能源集团北京低碳院&青岛理工&清华AFM：高面容量、长寿命锌离子电池

背景：水系锌离子电池（ZIBs）因其高安全性和资源丰富被视为有潜力的下一代规模化储能技术，但其在高面容量条件下的快速失效阻碍了应用，主要源于厚电极结构坍塌和锌负极副反应加剧。研究目的：为同时提升电池的面容量和循环寿命，研究团队采用“双管齐下”策略，通过3D打印技术构建结构规整的V2O3@石墨烯网格正极，并在锌负极表面涂覆海藻酸钠-聚丙烯酰胺基凝胶保护层，以优化正极离子/电子传输并抑制负极副反应。结论：基于3D-V2O3@G正极和Zn@AP负极的电池展现出优异的电化学性能，例如在20.4 mg cm-2高负载下实现8.5 mAh cm-2高面容量，并在1 A g-1电流密度下循环980次后容量保持率达54.0%，证明了正极结构工程与负极界面保护的协同作用能有效推动水系锌离子电池的规模化应用。