我校化学与材料学院功能材料研究团队在水系锌离子电池正极的设计与应用领域取得重要突破，多项科研成果于2026年相继发表于国际高水平SCI一区Top期刊。其中，2篇创新性成果发表于Chemical Engineering Journal（中科院一区Top期刊，影响因子12.8，我校化工类顶级期刊），1篇核心成果发表于Journal of Colloid and Interface Science（中科院一区Top期刊，影响因子8.8）。南宁师范大学为上述系列成果的唯一完成单位。2024级无机化学专业硕士研究生唐玉、2025级材料与化工专业硕士研究生邓翠萍分别为上述研究的主要完成人；刘乐平教授、姚华副教授、劳远侠副教授、毛芳芳实验师共同担任指导教师；本科生石旺昌、欧雯灿也积极参与了相关课题的研究工作。
钒基氧化物是水系锌离子电池极具应用前景的正极材料，但难以同时实现高比容量、优异的结构稳定性与倍率性。研究团队成功合成了一种富含高价态铝离子与大量氧空位的新型钒氧化物材料。预嵌入铝离子与V-O晶格形成强静电效应，起到稳定层状晶体骨架的作用。此外，氧空位与预嵌入铝离子诱导产生的钒缺陷产生协同效应，可提供额外的锌离子存储位点、降低静电斥力、提升材料电导率并减小锌离子扩散能垒，显著改善电极的电化学动力学性能。因此，该正极在0.2 A g⁻1电流密度下可实现355 mAh g⁻1的高比容量；展现出优异的倍率性能，8000次循环后容量保持率为82.7%。本工作为设计高性能水系锌离子电池正极提供了一种合理的晶体结构调控策略。
此外，针对钒氧化物正极能量密度低的关键瓶颈问题，研究团队提出一种简便可行的改性策略，设计开发基于钒/碘氧化还原化学的协同储能机制的VOH/MXene正极。结合系统的实验表征与理论模拟计算，证实MXene诱导的电子结构调控与界面电荷转移可协同提升电极电导率与反应动力学。异质结构内部丰富的活性位点以及界面相互作用赋予材料优异的吸附能力，能够高效锚定各类碘活性物质，从根源上缓解穿梭效应。因此，该正极实现了碘氧化还原反应的高效利用，表现出471 Wh kg⁻1超高能量密度。此外，该正极还展现出优异的倍率性能和循环稳定性，经8000/16000圈循环后容量保持率分别为97.3 %/57.6%，综合性能优于绝大多数已报道的钒基正极材料。
上述研究得到广西科技创新平台项目（Gui Ke LT2600640005）、广西自然科学基金（2026GXNSFBA00640074，2026GXNSFAA00641241）和国家自然科学基金（22568030）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.181089
https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.173889
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.139505
