青岛大学的研究人员采用一步水热法合成了 VO 2 @VS 2空心纳米球，为锌离子电池创造了一种高效的阴极材料。这种强大的异质结构显著提高了电池性能，可逆容量达到 468 mAh g −1，并且在 1,000 次循环后仍能保持 85% 的容量保持率。

纳米材料的独特结构有利于加快锌离子传输、增强电化学稳定性和延长循环寿命，为传统锂离子电池提供可持续且经济高效的替代品。这一进步为更高效、更安全、更环保的储能系统铺平了道路，而这对电动汽车和电网存储等应用至关重要。

锌离子电池 (ZIB) 因其安全性、成本和环保性而成为先进储能系统中锂离子电池的有前途的替代品。对于电动汽车和电网储能等大规模储能应用，锌储量丰富、无毒，并且可以在水性电解质中运行。然而，阴极材料极大地影响了 ZIB 的容量、倍率能力和循环寿命。

二氧化钒 (VO 2 ) 是一种流行的 ZIB 阴极材料，因为它具有高理论容量和锌离子插入/提取能力。然而，VO 2的电导率低和性能率差，限制了其在高性能电池中的实际应用。通过将 VO 2与二硫化钒 (VS 2 )等高导电材料相结合，可以克服这一限制。

VS 2具有多种优势，包括层状结构，层间距宽，有利于锌离子快速扩散，以及优异的电导率。VO 2和 VS 2的结合不仅增强了电子电导率和锌离子插入/提取能力，而且还提高了长期循环过程中的结构稳定性。异质 VO 2 /VS 2界面提供了足够的活性位点并调节了电子结构，从而实现了由伪电容行为主导的高锌离子存储容量。

理论分析进一步强调了VO2 @ VS2的良好的锌离子反应动力学，使其成为高容量锌离子电池的有力候选者，在实际储能系统中具有潜在应用。

尽管 VO 2 @VS 2空心纳米球的电化学性能非常出色，但仍需要进一步改进以应对潜在挑战。一个方向是优化异质界面结构以增强锌离子扩散和电荷转移动力学。此外，可以探索掺杂策略来提高材料的结构稳定性和循环耐久性。这些进步将为 VO 2 @VS 2成为高性能水性锌离子电池的更可行候选材料铺平道路。

通过一步水热合成与详细的电化学分析相结合，VO 2 @VS 2空心纳米球成为锌离子电池极具前景的阴极材料。这项研究提供了一种多功能界面异质结构策略，可以显著改善电荷转移、锌离子存储和循环稳定性。这项研究总结了 VO 2 @VS 2作为下一代储能应用中高性能、环保的锌离子电池阴极的潜力。

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