由于钙的低成本和低氧化还原电位，钙离子电池（CIBs）被认为是大规模储能系统有竞争力的候选者，近年来越来越受到关注。然而，CIBs的发展仍处于起步阶段，并因缺乏高性能正极材料而受到阻碍。
武汉理工大学麦立强、安琴友等报道了具有Ca2+柱和V5+的偏白铁矿层状氧化钒CaV6O16·2.8H2O(CVO)，作为CIBs的正极材料。
得益于大的层间距、柱和水润滑效应，CVO在50°C和室温下的放电容量分别为175.2 mAh g-1和131.7 mAh g-1，并在Ca(TFSI)2/二甘醇二甲醚(G2)具有最高的倍率性能(高达1000 mA g-1)和超长的循环寿命(1000次循环)。
此外，作者首次组装了以CVO为正极材料，Ca金属为负极的电池，验证了层状钒氧化物在Ca金属电池中的可行性，在该电池中CVO仍可提供 83.4 mAh g-1的放电容量。
进一步，这项工作通过原位X射线衍射、原位傅里叶变换红外光谱以及非原位X射线光电子能谱证实CVO的Ca2+储存机制为单相嵌入/脱出反应，具有良好的结构稳定性和可逆性。
此外，密度泛函理论计算表明，Ca2+倾向于沿b方向扩散，在CVO中具有0.36 eV的低能垒。这项工作将CIBs正极材料的性能提升到了一个更高的水平，对加快CIBs的发展具有重要意义。
CaV6O16·2.8H2O with Ca2+ Pillar and Water Lubrication as a High-Rate and Long-Life Cathode Material for Ca-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202113030.
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