2月7日，物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院徐錫金教授團(tuán)隊(duì)在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果以《An advanced Ca/Zn hybrid battery enabled by the dendrite-free zinc anode and a reversible calcification / decalcification NASICON cathode》為題，在中國(guó)卓越計(jì)劃領(lǐng)軍期刊Science Bulletin作為兔年首期封面文章報(bào)道。

考慮到傳統(tǒng)化石燃料的持續(xù)消耗和全球環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性，開(kāi)發(fā)綠色儲(chǔ)能設(shè)備以提高能源效率的需求很大。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，可充電多價(jià)離子電池因其固有的優(yōu)點(diǎn)包括環(huán)境友好性、高豐富度、安全性和簡(jiǎn)單的制造工藝，而引發(fā)了人們的強(qiáng)烈關(guān)注。此外，混合離子電池的提出，綜合了單一離子電池的優(yōu)點(diǎn)，為開(kāi)發(fā)高性能二次電池提供了新的見(jiàn)解。該論文通過(guò)耦合無(wú)枝晶鋅負(fù)極和可逆脫嵌鈣離子的磷酸釩鈉正極實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)鈣鋅混合離子電池。合成了一種由無(wú)定形活性碳和還原氧化石墨烯包覆的NASICON型正極材料(NVP@AC@rGO)，用于鈣離子的可逆脫嵌，并組裝了一種與鋅金屬負(fù)極和水系混合電解質(zhì)耦合的Ca/Zn離子混合電池。這種完美的結(jié)合不僅充分發(fā)揮了鈣離子在NASICON結(jié)構(gòu)中優(yōu)異的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，而且巧妙利用鈣離子的低還原電位，形成靜電屏蔽效應(yīng)，從而抑制了鋅枝晶的形成。因此，該混合電池提供了超高的比容量，具有出色的倍率性能以及循環(huán)穩(wěn)定性。這種巧妙的組合平衡了單一多價(jià)離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)，為設(shè)計(jì)高性能的水性多價(jià)離子電池提供了一種新的可行途徑。

濟(jì)南大學(xué)為第一完成單位。2022屆畢業(yè)生（目前為北京化工大學(xué)2022級(jí)博士）趙順順和2020級(jí)碩士研究生李傳琳為論文共同第一作者，通訊作者是濟(jì)南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)徐錫金教授。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金、濟(jì)南市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主培養(yǎng)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。