層狀雙氫氧化物電極材料在水系電化學(xué)儲能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但在近中性電解液體系中，受到低儲能容量等限制。近日，太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授王孝廣團隊在材料科學(xué)領(lǐng)域知名期刊small上發(fā)表最新研究成果。研究團隊提出一種堿性高壓電化學(xué)活化策略，利用電化學(xué)重構(gòu)概念，開發(fā)出具有優(yōu)良電化學(xué)性能的層狀雙氫氧化物基異質(zhì)結(jié)正極材料。
電化學(xué)重構(gòu)概念在電化學(xué)能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域獲得了廣泛認(rèn)可，主要指電催化劑材料在電化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生材料物相轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。受此啟發(fā)，團隊通過控制電化學(xué)反應(yīng)過程，借助可控的電化學(xué)重構(gòu)方法，可以在基體上實現(xiàn)第二相的原位生成，獲得具有緊密界面的異質(zhì)結(jié)材料。
研究團隊發(fā)展了高壓電化學(xué)活化策略，通過異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計極大提升了層狀雙氫氧化物材料在水系鋅離子電池中的儲能性能，通過多種表征技術(shù)，系統(tǒng)探究了異質(zhì)結(jié)正極的儲鋅機制。豐富的異質(zhì)界面為鋅離子的存儲提供了大量活性位點，同時異質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)建電場調(diào)控了材料的電子結(jié)構(gòu)和對離子的吸附能力。此外，團隊研制的柔性鋅離子電池器件具有優(yōu)良的使役性能。上述策略為層狀雙氫氧化物的改性和鋅離子正極材料的設(shè)計提供了新的見解。
