10月31日，《自然·通讯》（Nature Communications）在线发表了材料科学与工程学院裴艳中教授团队刘超峰特聘研究员的论文“Impacts of Distorted Local Chemical Coordination on Electrochemical Performance in Hydrated Vanadium Pentoxide”。

该研究利用同步辐射X射线吸收谱和原子对分布函数分析，解析了不同有机阳离子插层V₂O₅·nH₂O的阳离子配位结构，揭示了配位环境、电子排布态和电化学性能之间的关系，为高性能可充电电池阴极材料的设计提供了重要理论支撑。

提高阴极的工作电压是提高二次电池能量密度的关键。化学配位通过影响正极材料中氧化还原阳离子d轨道的能级来影响工作电压。与以往着重于提高比容量的研究不同，本研究以V₂O₅·nH₂O为模型，通过局部化学配位操作来调节d轨道能级，从而使锌离子电池具有更高的工作电压。并借助先进表征技术解读阴极材料中化学配位与工作电压之间的关系。该项工作解析的电池工作电压决定因子，在不牺牲阴极材料比容量的同时，提高其工作电压，为可充电电池能量密度的提高提供了新的策略。

刘超峰特聘研究员一直以来聚焦于探究晶体配位结构以及电子能级结构与材料储能性能的科学关联，应用涉及二次电池、电容器等，在Chemical Reviews，Nature Communications，Energy & Environmental Science等高水平期刊发表文章70余篇。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53785-2