近日，在化学化工学院陈修栋教授团队的精心指导下，我校材料化学专业A2341班万博涛同学以第一作者身份，在《Chemical Science》（化学科学）上发表题为“Critical Issues and Optimization Strategies of Vanadium Dioxide-Based Cathodes Towards High-Performance Aqueous Zn-Ion Batteries”的综述性学术论文。
这一标志性成果的取得，得益于我校化学化工学院在本科生科研能力培养方面采取了一系列创新政策和实践做法。化学化工学院党政班子齐抓共管、凝练学科发展方向、优化学科经费使用办法。通过制度保障、资源支持、激励机制和过程管理等措施，学院构建了全周期覆盖的本科生科研培养体系，旨在激发学生科研兴趣、提升创新能力，并形成长效培养机制。核心目标是将科研训练融入本科教育，培养兼具理论素养和实践能力的创新型应用人才，助力地方产业升级与教育高质量发展。
据悉，《Chemical Science》（化学科学）是英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry, RSC）出版社旗下的化学领域的综合性国际顶尖期刊之一，为Nature Index收录期刊，中科院JCR分区为Top一区，影响因子为7.6。该期刊致力于报道专注于化学科学的突破性研究，涵盖有机化学、无机化学、物理化学、材料化学、化学生物学、催化与合成方法学等方向，凭借严格的审稿标准、快速的出版流程和广泛的学科覆盖，成为化学领域科研人员的首选期刊之一。
二氧化钒因其独特的物理化学性质，作为锌离子电池(AZIBs)的正极材料已被广泛研究，并展现出巨大的应用潜力。尽管二氧化钒具有诸多优势，但它也面临着与其他金属氧化物正极材料类似的挑战，例如结构稳定性差、循环性能下降以及活性位点的损失，这些因素共同限制了其在AZIB中的广泛应用。然而，对其研究进展、挑战和商业前景的全面系统分析仍然有限。本文重点阐述了二氧化钒晶体结构与锌离子储能性能之间的构效关系，深入探讨了其储能机制，并强调了其在能量转换和存储中的关键作用。
另外，本文还重点介绍了几种改性策略，包括离子插层、分子插层、复合材料和缺陷工程。离子插层可以稳定正极结构并改善其动力学，而分子插层可以提高整体导电性并进一步稳定晶体结构。复合材料的使用有助于防止正极结构的坍塌，从而提高导电性和电化学性能。缺陷工程在增强二氧化钒基正极的结构稳定性和电化学性能方面起着至关重要的作用。通过引入或控制缺陷，可以改变材料的晶体结构来改善其性能。此外，元素掺杂可以通过调节能带结构和提高离子扩散速率来优化电化学性能，而这可以通过将外来元素掺入二氧化钒晶格来实现。二氧化钒作为AZIBs的正极材料，需要从多个角度进行全面的研究和创新，才能实现商业化并进一步拓展其应用潜力。本文还系统的介绍了未来需要探索的关键领域，包括合成方法的创新、优化策略的改进、电解质的改进以及先进表征技术的开发。
九江学院化学化工学院材料化学专业A2341班万博涛和北京化工大学联培研究生王亚江为该论文共同第一作者，陈修栋教授为该论文通讯作者。九江学院为第一通讯单位；温州大学高云博士、张杭博士和肖遥教授为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金项目和江西省“双千计划”等项目的支持。
（原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d5sc01889g）
化学化工学院供稿
责编：李金玲 罗雨佳 审核：黄华南 曹小华 汪浩
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