近日，我组杨维慎研究员和朱凯月研究员团队在水系锌离子电池正极研究方面取得新进展，为水系锌离子电池的发展带来了重大突破。

        在全球能源转型与碳中和目标推动下，开发安全、低成本的新型储能技术成为迫切需求。水系锌离子电池（ZIBs）因其独特优势备受关注：锌金属负极具有高理论容量（820 mAh g^-1）和低氧化还原电位（-0.762 V vs. SHE），而水基电解液彻底解决了有机体系的易燃风险，大幅提升安全性并降低生产成本。然而，正极材料的发展严重制约其商业化进程——钒基氧化物虽凭借多价态（V³⁺-V⁵⁺）和层状结构（如V₂O₅·nH₂O）实现高容量（>400 mAh g^-1），但循环过程中钒溶解导致的副反应会造成不可逆容量衰减。

        该团队成功设计出一种新型导电聚合物聚-[2,2'-联吡啶]-5-胺（PBpyA），并通过原位插层技术将其与五氧化二钒水凝胶（V₂O₅·nH₂O）复合，制备出具有超大层间距（14.1 Å）的PBVO正极材料。这一创新设计使电池在0.1 A g^-1电流密度下实现454.6 mAh g^-1的高比容量，并在5 A g^-1高倍率下循环2000次后仍保持84%的容量。

        上述工作以“A multinitrogen π-conjugated conductive polymer stabilizing ultra-large interlayer spacing in vanadium oxides for high-performance aqueous zinc-ion batteries”为题，于近日发表在《化学科学》（Chemical Science)。上。该工作的第一作者是我所504组博士研究生李伟健。该工作得到了国家自然科学基金、我所创新基金等项目的资助。（文/图 李伟健、朱凯月）

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d5sc01545f#fn1