近日，辽宁大学化学院教师黄子航与研究生郑晨以“Inhibiting irreversible Zn²⁺/H⁺ co-insertion chemistry in aqueous zinc-MoO_x batteries for enhanced capacity stability”为题在高水平期刊Journal of Energy Chemistry上发表论文（校A⁺期刊，中科院一区top）。文章第一署名单位为辽宁大学。

【论文简介】

水系锌离子电池（AZIBs）因其高理论比容量（820 mAh/g）、较低的工作电位（0.76 V vs. 标准氢电极）以及成熟的制造技术，被视为极具潜力的储能设备。然而，MoO₃正极材料在传统电解液中面临着严重的容量衰减问题，尤其是在初始充放电过程中，导致电池循环寿命较短，限制了其实际应用。

研究人员通过实验和理论计算相结合的方法，深入分析了MoO₃正极材料在水系电解液中的溶解机制。研究发现，MoO₃的容量衰减主要源于Zn²⁺/H⁺的不可逆共嵌入/脱嵌过程，以及在放电过程中形成的Zn_xMoO_3-x中间相的严重溶解。为了克服这些问题，研究团队创新性地在MoO₃纳米棒表面包裹了一层聚苯胺（PANI）壳层。这种PANI@MoO_3-x结构不仅有效降低了材料的亲水性，还通过其表面的=N–基团减弱了H⁺的吸附强度，同时增强了Zn²⁺的吸附能力，从而实现了可逆的Zn²⁺/H⁺共嵌入/脱嵌过程。该成果为设计高性能水系锌离子电池正极材料提供了重要的理论依据和实践指导，有望推动水系锌离子电池技术的进一步发展和应用。

【文章链接】https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495624007393?via%3Dihub

【作者简介】

第一作者：郑晨，辽宁大学化学院博士，主要从事水系锌离子电池正极材料的研究。

通讯作者：黄子航，辽宁大学化学院副研究员，辽宁省科技奖自然科学一等奖获得者，美国加州大学访问学者。主要从事电化学储能的研究工作，涉及水系铵离子电池、水系锌离子电池、质子电池、超级电容器等。以第一、通讯、共同作者在PNAS、ACS Energy Letters、Advanced Energy Materials、Nano-Micro Letters、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Nano Energy等国际知名期刊上发表SCI论文40余篇，其中ESI前1%高被引论文1篇，封面论文2篇。主持国家自然科学基金和省市校级基金等共11项，申请专利30余件，获得沈阳市自然科学学术成果一等奖1次，二等奖1次，优秀奖2次。