朱智强/颜子超Small：具有优异储锌性能的ZnTe@C纳米线用于水系锌电池

具有优异导电性和超高体积比容量的Te基材料是高性价比的水系锌电池的研究热点。然而，构建具有轻度体积膨胀和抑制穿梭效应的功能结构，从而延长寿命，对于转换型材料来说仍然是一个挑战。

在此，湖南大学朱智强教授、颜子超等人合理设计了碳包覆碲化锌纳米线(ZnTe@C NWs)作为水锌电池的高性能正极材料。

碳包覆的一维纳米结构不仅可以为电子和离子提供优化的传输路径，还可以在体积变化时保持结构的完整性，抑制中间体的溶解，从而提高ZnTe@C NWs的循环稳定性和反应动力学。

图1. ZnTe@C NWs的结构表征

总之，该工作提出了碳包覆的一维纳米结构，可以延长水锌电池的寿命并优化转化型ZnTe电极材料的反应动力学。

研究表明，一维ZnTe@C NWs的设计缩短了电子和离子的传递路径，可以有效地提高反应活性，加快反应动力学。其次，薄碳层既能提高ZnTe的电子导电性，又能很好地适应体积变化，抑制活性物质的溶解。

最后该材料实现了ZnTe的可逆六电子转换机制(从ZnTe到Te和Te到TeO₂)，具有超高的理论容量(高达829mAh g^-1)。

具体而言，本文设计的碳包覆一维纳米结构保证了结构的完整性，抑制了循环过程中粒子粉碎和穿梭效应导致的活性物质损失，为设计先进的水系电池转化型材料提供了新的思路。

图2. 电池性能

Rationally Designed ZnTe@C Nanowires with Superior Zinc Storage Performance for Aqueous Zn Batteries, Small 2023 DOI: 10.1002/smll.202304916

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