低成本、安全且环保的可充电水性锌离子电池（ZIB）有望成为可穿戴电子产品等应用的下一代储能设备。然而，缓慢的离子传输动力学和离子插入/提取过程中不稳定的电极结构阻碍了它们的应用。

在此，加泰罗尼亚能源研究所Andreu Cabot，哈工大（深圳）Qing Sun，Yanhong Tian，Shang Wang提出了一种基于层状金属硫属化物（LMC）、碲化铋（Bi₂Te₃）并涂有聚吡咯（PPy）的新型阴极材料。

文章要点

1）利用PPy涂层，Bi₂Te₃@PPy复合材料呈现出强离子吸附亲和力、高抗氧化性和高结构稳定性。

2）基于Bi₂Te₃@PPy正极的ZIB具有高容量和超过5000次循环的超长寿命。即使在弯曲情况下，它们也具有出色的稳定性。

3）研究人员利用原位X射线衍射、X射线光电子能谱和计算工具分析了反应机理，并证明在水体系中，Zn²⁺并未像之前假设的那样插入到阴极中。相反，质子电荷存储在该过程中占主导地位。

总的来说，这项工作不仅展示了LMC作为ZIBs正极材料的巨大潜力和PPy涂层的优势，而且阐明了基于LMCs的可充电ZIBs的充电/放电机制。

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Guifang Zeng, et al, A Layered Bi2Te3@PPy Cathode for Aqueous Zinc Ion Batteries: Mechanism and Application in Printed Flexible Batteries, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305128

https://doi.org/10.1002/adma.202305128