研究背景
第一作者：冯紫怡
通讯作者：张依福*，孙建国*，John Wang*
单位：大连理工大学，新加坡国立大学
研究亮点
⭐预嵌金属数量对VOH晶体结构的影响
金属离子预插入VOH将导致V-O键的断裂，暴露活性O位点，从而提高存储更多Zn2+位点的能力。并且由于局部晶格失真，电荷重新分布，不均匀的电荷分布可以促进Zn2+的反应动力学，并增强VOH的电化学性能；然而过量的预插层金属离子将导致骨架结构的崩溃，从根本上降低Zn2+存储能力。
⭐预嵌金属离子类别对VOH晶体结构的影响
与低电负性的预插层金属离子相比，较高电负性的预插层金属离子逐渐迁移到VO层并诱导V-O键的断裂以暴露活性O位点，这些新暴露的O位点将提供丰富的Zn2+锚定和存储位点。然而，高电负性的预插层金属离子将取代V与暴露的O位点结合，共享O的未成对电子，从而抑制O和Zn2+的相互作用：例如，K+具有较低的电负性并且位于远离活性O的位置，这将保持活性O位点的未成对电子，并导致高度的Zn2+锚定和存储位点的能力。相反，Mn2+和Cu2+可以与新暴露的O结合形成新的多面体，从而最终影响电化学性能。
研究内容
研究结论
文献信息
Ziyi
Feng, Yifu Zhang*, Hanmei Jiang, Yanyan Liu, Jingjing Sun*, Tao Hu, Jianguo Sun,
Changgong Meng, John Wang*, On the origin of enhanced electrochemical kinetics
in guest-ions pre-intercalated layered vanadium oxides: interlayer spacing vs
lattice distortion, Energy Storage Materials, 2024,103552.
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103552
团队介绍
张依福，大连理工大学化学学院副教授，硕士生导师。2008年获武汉大学学士学位，2013年获博士学位。2018.12-2019.12在新加坡国立大学材料科学与工程系作为访问学者与John Wang教授合作。目前的研究重点是钒氧化物、硅酸盐及其碳复合材料的能量存储和对话，包括超级电容器、含水锌离子电池和析氧反应。发表同行评议的期刊上发表了200多篇论文，入选爱思唯尔中国高被引学者、RSC高被引前1%。
孙建国博士，新加坡国立大学任职研究员(2021-2024)。2021年博士毕业于新加坡国立大学机械系，随后加入材料系John Wang教授课题组从事研究员 (Research Fellow)工作。目前研究领域包含能源材料的构效关系及其在固态电池，钠离子电池，硫电池等储能体系中的应用。近五年以一作及通讯作者于Angew, AM, AFM, Sci. Bulletin等发表SCI文章近30篇，H因子27，累计引用2300余次。孙建国博士曾获得日本科技部“樱花”优秀青年访问学者奖、IOP最值得信赖审稿人奖。同时担任SCI期刊Functional Materials Letters编委以及AM, AFM, ESM, Small、J. Energy. Chem.等期刊审稿人。
John Wang教授，目前工作于新加坡国立大学材料科学与工程系，在功能材料及材料化学领域拥有30年以上的研究和教学经验。研究方向涉及能源材料及器件、二维材料化学、纳米材料膜设计及其在水处理气体分离等领域的应用。John Wang教授目前担任新加坡国立大学重庆研究院院长。John Wang教授同时是Institute of Materials,Minerals and Minino(UK) Fellow，英国皇家化学协会Fellow，亚太材料科学院院士，新加坡工程院、 新加坡科学院院士，2020-2023科睿高被引学者。
【第一作者介绍】
冯紫怡，大连理工大学化学学院博士学位在读。目前主要研究方向为水系锌离子电池，目前于ESM, APM等共发表高水平论文8篇。
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