光电-光热协同增强：碳包覆水合钒氧化物助力低温光辅助锌离子电池

背景：水系锌离子电池因安全性高、成本低和资源丰富备受关注，但在高倍率和低温环境下反应动力学缓慢、离子传输受限。传统光辅助策略主要依赖光电效应，对低温下的动力学限制缓解不足。研究目的：构建一种碳包覆钾离子预插层水合钒氧化物(Cx-KVOH)光电阴极，通过光电效应与光热效应的协同作用，提升锌离子电池在低温和高倍率条件下的存储性能，探索光热效应对储能体系的增强机制。结论：碳层同时发挥导电、保护和光热转换功能，在光照下不仅促进光生载流子分离和电荷转移，还能将光能转化为热能提升局部工作温度，有效改善低温反应动力学。C1/6-KVOH光电正极在光照下展现出更高容量、优异倍率性能和长循环稳定性，尤其在-6°C低温环境下容量显著提升。该工作为低温光辅助储能器件设计提供了新思路，强调了在太阳能-电化学储能耦合体系中合理利用光热效应的重要性。