26年WH物理学 钒基水系锌离子电池正极材料研究进展4.73-AI5.23-约18944字符.docx

I摘 要水系锌离子电池安全性高、成本低、环境友好，在大规模储能领域前景广阔。正极材料是决定电池性能的关键，钒基材料因钒价态丰富、晶体结构多样、理论容量高而备受关注，但其导电性差、充放电结构不稳定等问题限制了实际应用。本文系统总结了钒基正极材料的研究进展。首先介绍了钒氧化物、钒酸盐、钒硫化物、钒碳复合材料等主要类型及其晶体结构特点。其次阐述了嵌入/脱出、/共嵌入及层间水的关键作用，并结合密度泛函理论分析了扩散势垒。随后分析了导电性差、结构不稳定、钒溶解、副反应与析氢等面临的挑战，给出了电化学测试数据。在此基础上，重点总结了元素掺...