水系锌离子电池研究前景

水系锌离子电池（Zinc-ion batteries, AZIBs）因其独特的优势，如本质高安全性、资源丰富、比能量高和环境友好等，被认为是储能规模应用的理想技术之一7。近年来，电化学储能领域发展迅猛，水系锌离子电池因其高系统效率、低占地面积、对地理环境低要求等优势而受到广泛关注3。

在研究进展方面，通过预嵌入客体物种来构建新型钒基材料，已经被证实为一种助力高性能水系锌离子电池发展的有效改性策略2。此外，具有转换机制的水系锌离子电池因其优异的比容量、高功率密度和能量密度而在储能系统中受到广泛关注4。中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授宋礼团队在插层型锌离子电池正极材料的研究中取得了进展，提出了插层剂诱导Vt2g轨道占据的概念，并开发了具有快速离子扩散特性的新型正极材料6。

然而，水系锌离子电池的正极材料、锌负极和电解质仍存在一些挑战4。为了提高电池性能，研究人员系统地研究了不同电解液盐、电解液浓度、电池结构、锌利用率以及电流密度对金属锌负极循环寿命的影响8。此外，中国科学院合肥物质院固体所胡林华研究员团队在电解液研究方面取得了新进展，通过在电解液中引入亲锌性马来酸钠添加剂，改善了电池性能9。

综上所述，水系锌离子电池的研究前景是充满希望的，但仍需克服一些技术和材料上的挑战。随着不断的研究和创新，水系锌离子电池有望在未来的储能领域发挥更大的作用。