近日，我校辽宁省天然产物活性分子开发及利用重点实验室、一竞技官方网站孙震副教授在纳米科学领域顶级期刊《Nano Letters》发表了题为“Heterointerface built up by ultrathin amorphous MoO3 conformal coating enables V5O12∙6H2O with superior properties for aqueous zinc batteries”的研究论文。
水系锌电池因良好的安全性以及相对低廉的制造成本而受到越来越多的关注。V5O12·6H2O作为典型的层状氧化物被用于水系锌电池研究中。然而，锌离子与晶格氧之间的溶解损失和强静电相互作用，制约了其在锌离子电池中的应用。尽管人们在设计和合成先进的钒基材料（例如，预插入和缺陷工程等）方面做出了巨大的努力，但通常是以牺牲理论容量为代价的。相反，界面工程是一种可靠的策略，通过形成的异质界面可以提供额外的活性位点，促进客体离子吸附，加速客体离子扩散；更重要的是，这种策略几乎不影响活性材料的理论容量，甚至可以增加额外的容量。然而，如何方便和可控地构建上述异质界面仍然存在挑战。
本研究以非晶态MoO3为异质材料，将其包覆V5O12·6H2O纳米棒表面，V-O-Mo之间的相互作用形成了沿[001]取向的内置电场。外层的MoO3作为质子库，提升了质子对电荷储存的贡献，而在V5O12·6H2O（001）晶面形成的异质界面为锌离子的扩散提供了新的途径，同时也为质子储存提供了额外的活性位点。与VO相比，VO@MoO3依靠结构上的优势，使得其动力学得到了显著提升，实现了超高比容量，良好的倍率能力和循环稳定性。本项工作为设计先进水系锌电池阴极材料异质结构提供了重要参考。
我校孙震副教授为该论文的第一作者和第一通讯作者，一竞技官方网站为第一通讯单位。该课题得到了辽宁省教育厅、一竞技官方网站博士启动基金等项目资助。
