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近日，以安徽科技學院化學與材料工程學院教師牛斐洱為第一作者，安徽科技學院為通訊單位的研究論文“Rational design of MWCNTs@amorphous carbon@MoS2: Towards high performance cathode for aqueous zinc-ion batteries”在國際頂級學術期刊《Chemical Engineering Journal》上成功發表。
水系鋅離子電池（AZIB）因其環保、安全、成本低廉等優點，被認為是一種極具前途的大規模儲能裝置。但二價Zn2+在電極材料中緩慢的擴散動力學和活性材料差的利用率，嚴重阻礙了AZIB的實際應用。
牛斐洱的研究論文設計了無定形碳層修飾的多壁碳納米管與二硫化鉬復合的“三明治”結構（MWCNTs@a-C@MoS2）作為AZIB的正極。受益于無定形碳松散表面上的大量含氧基團，MoS2可以在多壁碳管上均勻成核生長，避免MoS2的團聚，提高活性材料的利用率，從而獲得優異的電化學性能。
該工作通過恒電流間歇滴定（GITT）、分子動力學（MD）模擬、離位表征對電化學反應動力學和儲能機理進行了深入研究，表明其具有理想的贗電容行為和低的離子擴散能壘。此外，該工作也成功組裝了柔性準固態AZIB，在極端彎曲條件下也表現優異，證明了其實用性。該研究成果對于水系電極材料的設計、應用具有重要的借鑒和指導意義。（牛斐洱特約通訊員：張威）
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