本网讯 近日，中南大学材料科学与工程学院梁叔全团队在 Energy & Environmental Science、Advanced Functional Materials 等国际材料与能源领域权威期刊陆续发表储能〓材料创新研究成果。研究成果解决了该领域部分共性科学难题，有望推动广受关∩注的低成本储能领域进一步发展。

在锌金属负极材料研究方面，团队通过一步液相沉淀法得到一种三◢维网状结构ZnO功能修饰的Zn@ZnO-3D负极，实现了材料结构调控和界面修饰相优化结合。结合动力学和热力学分析、第一性原理计算↑，表明该负极具有更快的离子沉积/迁ζ移动力学速率，其中O元素可以优先吸附并容易结合Zn²⁺，减少水和锌离子的结合，抑制H₂的逸出，从而实现了99.55%锌利用率和♂长达1000次的高可逆沉积/剥离次数。基于此负极，MnO₂全电池在电流密度0.5 A g^-1下循环500次后容量基∏本维持100％。该研究成果近日在 Energy & Environmental Science 在线发表。团队还设计了一种电子Ψ绝缘离子导通的高岭土涂层稳定了锌负极，避免了电极与电解液的直接接触，减少了活性水参与的自腐蚀以及电化学腐蚀↙等副反应发生。成果近日在自然指数期刊 Advanced Functional Materials 在线发表。

梁叔全团队研制的新型Zn@ZnO-3D负极材料结构及其理论计算结果

在锌离子电解液研究方∑面，团队研发了一种三维多层凝胶电解质（Alginate-Zn），该电解质「创新性地利用羧酸根（-COO^-）基团对锌离子的限域作用，有效抑制了负极枝晶和副产物的产生，实现均匀可逆的锌沉积/剥离，可显著提高㊣　㊣　Zn/MnO₂电池的搁置性▲能，该研究成果近日在国际著名能源期刊 Energy Storage Materials 在线发表。团队还发现目前可充电锌锰电池的锰基正极材料仅能在↓含水量足够的电解液（如水系电解╲液）中表现出良好的电化学活性。通过理论计算和实验结果探明了材料的活化新机制与Zn²⁺离子的脱溶剂∞化新行为。通过优化调控新机制，团队研制的锌锰电池电化学性能得到大幅提升，其在0.1A g^-1的电流☉密度下可获得超过300mAh g^-1的比容量，长循环寿命超过2000次。这一发现◆将为锌锰电池电解液的探索和优化提供重要参考，研究成果在自然指数期刊 Advanced Functional Materials 在线发表。

锌离子电池在低成本储能领域具有诸多优点，潜力巨大，但在电※解液方面仍存在许多关键难题有待解决。梁叔全团队将这些难题进行系统核验，并结合团队系列研究成果提出了具有前瞻性的展望和▓建议，近日在 Energy & Environmental Science 在线发表。团队还重点对电解液添加剂的国内外工作进行了总体提卐炼，该研究成果近日在国际知名期刊 Energy Storage Materials 在线发表。基于团队在该领域的一系列创新性贡献，中国自然科学综⊙合性权威学术期刊《科学通报》邀请团队撰写相关∑　综述。

在钠离子电池正极材料的开发方面，团队研发了一种Na_3.5Mn_0.5V_1.5(PO₄)₃/C新正极材料。阐明了电化学过★程中的晶体结构畸变、离子迁』移率以及其性能的影响。新材料性△能优异，应用可期，近日在中国领军期刊 Nano Research 在线发表。团队还研发了一种碳量子点修饰的Na₃V₂(PO₄)₂F₃正极材料，通过碳量子点对材料形核生长的诱导作用，设计〖了材料的分级结构，显著提高了该正极材料在钠离子电池中的动力学性能。研究成果近日在 Journal of Materials Chemistry A 在线发表。

图为不同Mn离ζ　子嵌入对NASCION结构电化学性能影响示意图

据悉，该团【队获得国家自然科学基金重点项目（51932011）与面上项目（51872334，51972346，52072411）等项目支持，在低成本储能领域取得了多项重要研究成果，相关学术论文连续○发表在Energy Environ. Sci.、Adv. Funct. Mater.、Energy Storage Mater.、J. Mater. Chem. A、Sci.Bull.、Nano Res.、J. Energy Chem.、Chem. Commun.、Inorg. Chem.等高影响国际权威期刊，其中2篇为高被引论文，2篇为热点论文。