原位电化学转化构建MoO2/Mo4O11@Mo异质结构实现水系锌离子电池高容量存储

本研究针对水系锌离子电池(AZIBs)容量衰减快的问题，通过钼基异质结构设计与原位电化学转化策略，开发出具有稳定界面结构的MoO2@Mo正极材料，实现291 mAh g?1的高比容量和1500次循环后77%的容量保持率，为优化Zn2+存储动力学提供新范式。

　　

利用钼元素多变价态的特性，本研究开发出MoO₂/Mo₄O₁₁@Mo异质结构作为高效正极材料，显著提升水系锌离子电池(AZIBs)的电化学性能。值得注意的是，在首次充放电循环过程中，Mo₄O₁₁与Mo之间发生原位电化学转化，形成稳定的MoO₂@Mo界面结构，该结构有效增强了电极的电化学动力学性能。通过多种非原位表征技术，研究人员揭示了Zn²⁺在MoO₂晶格内可逆嵌入/脱嵌的动态机制。得益于渐进式原位相变与结构重构，该电极展现出高比容量（0.5 A g^?1电流密度下达291 mAh g^?1）和卓越的循环稳定性（200次循环后容量保持率60%），以及优异的倍率性能（3 A g^?1下148 mAh g^?1，1500次循环后仍保持77%容量）。容量演化分析表明，高倍率条件下的活化过程虽延迟但持续进行，有效缓解了传统材料常见的初始容量快速衰减现象，显著提升循环耐久性。该研究验证了异质结构设计结合原位转化策略在优化Zn²⁺存储动力学方面的有效性，为开发先进钼基水系锌离子电池正极提供了重要见解。