局部微环境诱导的动态自适应机制，用于高性能铵离子电池

《ACS Nano》：Local Microenvironment-Induced Dynamic Self-Adaptation for High-Performance Ammonium-Ion Batteries

　　水系铵离子电池通过构建钒氧化物表面无定形层，利用微观环境诱导动态自适应机制提升电极性能，实现半电池超低衰减率（0.004%/循环）和长循环寿命，全电池成功驱动可穿戴设备。

　　

可充电水系铵离子电池（AIBs）因其安全性和成本效益高的可持续性而成为一种非常有前景的储能系统。然而，设计出兼具高倍率性能和长循环寿命的AIBs电极以满足实际应用需求仍然面临挑战。为了解决这一难题，我们提出了一种基于局部微环境诱导的动态自适应策略。通过在钒氧化物表面的微环境区域构建非晶层，我们发现局部化学微环境能够触发NH₄⁺脱插过程中的可逆结构演变。在晶体-非晶界面处形成的定制微环境能够自发产生自适应结构，从而动态抵消循环过程中的应力并加速电子传导。因此，SR-VO半电池在10,000次循环后仍保持优异的循环稳定性和倍率性能（循环次数为10,000次时，电流密度为10 A g^–1，容量衰减率仅为0.004%），其容量达到83.4 mAh g^–1。将SR-VO与高熵普鲁士蓝正极集成而成的全电池能够为可穿戴设备供电，证明了其实际应用可行性。这项工作强调了异质结构工程在克服AIBs材料局限性以及推进其实际应用方面的重要作用。