分子级导电通路构筑的氧化钒材料助力高性能钠离子电池

为解决钒氧化物(VO)电极材料离子传输慢、导电性差和结构脆弱等问题，研究人员通过两步混合法将短链苯胺三聚体(AT)嵌入V2O5层间，构建分子级导电通路。所得ATVO电极在0.1 A g-1下实现408 mAh g-1的高比容量，1 A g-1循环800次后容量保持率达78.7%，为低成本高性能钠离子电池材料开发提供新思路。

　　

氧化钒(Vanadium Oxide, VO)作为钠离子电池电极材料虽具有优异电化学特性，却长期受困于缓慢的离子迁移、本征导电性差以及结构稳定性不足三大瓶颈。科学家们另辟蹊径，采用短链苯胺三聚体(Aniline Trimer, AT)作为"分子楔子"，通过简易的两步混合法成功嵌入V₂O₅层状结构。这种精巧的分子手术不仅撑大了层间距，更构建起贯穿材料内部的"高速公路网"——分子级导电通路，使得钠离子能够像特快专列般在电极材料中畅行无阻。

电化学测试结果令人振奋：经过改性的ATVO电极展现出408 mAh g^-1的超高比容量，相当于每克材料能储存408毫安时的电量。更惊艳的是，在1安培每克(1 A g^-1)的大电流充放电条件下，历经800次循环后仍能保持78.7%的初始容量，其循环稳定性堪比"马拉松选手"。这项研究不仅揭示了钠离子在V₂O₅中的选择性嵌入机制，更为设计下一代兼具高性能与低成本的钠离子电池材料提供了分子尺度的解决方案。