近日，我校光电与通信工程学院“微纳能源材料与器件研究团队”在提高水系锌—碲与锌离子储能器件稳定性与能量密度方面取得重要进展。研究生郭艳萍、梁龙生分别以第一作者在国际权威期刊Rare Metals（影响影子11，中科院一区TOP）和Journal of Energy Storage（影响影子9.8，中科院二区）发表研究成果，程再军教授为通讯作者。
长期以来，水系锌—碲和锌离子电池虽具有安全性高、成本低等优势，却受限于三大瓶颈：电极材料在充放电过程中体积变化大、活性物质利用率偏低、离子传输动力学迟缓。这些问题导致电池容量衰减快、寿命短，难以实现高能量密度与长周期稳定性的兼顾，严重阻碍其大规模应用。
针对上述问题，我校研究团队提出了具有创新性的材料设计与调控策略。郭艳萍等人通过“缺陷工程+梯度孔结构”协同策略，在碳载体中构建受限的非晶碲纳簇，利用多级孔隙抑制体积膨胀，显著提高碲的利用率和可逆容量。该电极在0.1 A g⁻¹ 电流密度下表现出481.75 mAh g⁻¹的高比容量，并在大电流下循环1100次后仍能保持81%的容量。梁龙生等人则通过构建B/N共掺的中空多级孔道碳纳米纤维，优化Zn²⁺吸附/解吸行为与局部电荷分布，大幅提升了电极的倍率性能和超长循环稳定性。该电极不仅实现了218.8 mAh g⁻¹的比容量，更在高倍率下达成97.8%的容量保持率，循环寿命超过60,000次，能量密度高达221.3 Wh kg⁻¹，性能处于国际领先水平。
这两项研究分别从微观结构约束和化学键工程角度提供了行之有效的解决方案，为发展下一代低成本、高安全、长寿命的水系储能系统奠定了坚实的理论与实验基础，展现出广阔的产业化前景。程再军教授团队在微纳能源材料与器件方向的持续深耕，正为我国储能技术发展注入新的活力。（光电学院、宣传部）
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