原子级薄度氧化钒纳米片通过自上而下剥离法用于超快充锌离子电池（开放获取）

《Chemical Science》：Atomically thin vanadium oxide nanosheets via top-down exfoliation for ultrafast-charging zinc-ion batteriesOpen Access

　　水溶液锌离子电池（ZIB）因其高安全性、环境友好性和低成本，成为一种有前景的储能方案。尽管水溶液电解液的高离子电导率和锌沉积/剥离的快动力学特性为快速放电/充电提供了良好的前景，但AZIB的倍率性能仍受限于正极材料中较差的离子和电子传输。本研究通过自上而下的剥离策略，从块状ZnV₆O₁₆•nH₂O出发，制备了原子级薄的氧化钒纳米片（约2 nm厚度），以应对这一挑战。在小分子辅助层间相互作用的驱动下，温和的湿球磨和超声处理过程有效破坏了层间氢键，实现了高效的层状剥离。得益于减薄的厚度和弱化的层间相互作用，剥离后的ZnV₆O₁₆•nH₂O纳米片展现出几乎为块体材料八倍的固态离子扩散系数，同时扩散势垒也显著降低（84.6 meV对187.5 meV），促进了快速的电荷存储。最终，基于超薄ZVO纳米片的扣式电池在50 A g^-1电流密度下实现了346 mAh g^-1的高容量（为块体材料的4.5倍），并展现出优异的电化学循环稳定性（在100 A g^-1下经过30,000次循环后容量保持率为77%）。此外，45 cm²软包电池在550次循环后仍保持98%的容量保持率，凸显了其在可扩展制备和实际应用中的巨大潜力。这些发现表明，该策略为设计高性能、快充电池提供了一种有前景的方案，推动了电网级储能技术的发展。该内容仅可通过PDF获取。PDF — 通过自上而下剥离法制备原子级薄氧化钒纳米片以实现超快充锌离子电池? 2026 作者。由英国皇家化学会出版。2026 作者本文依据知识共享署名4.0国际许可协议授权发布。您可以在其他出版物中使用本文材料，无需向RSC请求进一步许可，但需给出正确的引用标注。