「国家优青」吕伟领衔！青岛理工/清华深研院/国能集团AFM | V\u2082O\u2083@石墨烯微晶格正极和界面保护锌负极助力长循环寿命锌离子电池！

背景：高电极面容量下水系锌离子电池（ZIBs）存在快速失效问题，主要源于厚正极结构坍塌和高面电流密度下锌负极副反应加剧，阻碍其大规模应用。研究目的：为解决上述问题，研究团队从正极结构工程和负极界面保护双重角度出发，旨在开发具有高面容量和长循环寿命的ZIB。结论：通过3D打印技术制备了结构稳健的V₂O₃@石墨烯微晶格正极，并在锌负极表面构建了海藻酸盐-聚丙烯酰胺水凝胶保护层。所组装的Zn@AP||3D-V₂O₃@G全电池在7.5 mg cm⁻²载量下，1 A g⁻¹电流密度循环2500次后容量保持率为52.9%；在20.4 mg cm⁻²超高载量下，实现了7.9 mAh cm⁻²的面容量，并在980次循环后仍保持4.3 mAh cm⁻²，显著提升了ZIB的循环稳定性和面容量，促进了其实际应用。