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近日，以安徽科技学院化学与材料工程学院教师牛斐洱为第一作者，安徽科技学院为通讯单位的研究论文“Rational design of MWCNTs@amorphous carbon@MoS2: Towards high performance cathode for aqueous zinc-ion batteries”在国际顶级学术期刊《Chemical Engineering Journal》上成功发表。

水系锌离子电池（AZIB）因其环保、安全、成本低廉等优点，被认为是一种极具前途的大规模储能装置。但二价Zn2+在电极材料中缓慢的扩散动力学和活性材料差的利用率，严重阻碍了AZIB的实际应用。

牛斐洱的研究论文设计了无定形碳层修饰的多壁碳纳米管与二硫化钼复合的“三明治”结构（MWCNTs@a-C@MoS2）作为AZIB的正极。受益于无定形碳松散表面上的大量含氧基团，MoS2可以在多壁碳管上均匀成核生长，避免MoS2的团聚，提高活性材料的利用率，从而获得优异的电化学性能。

该工作通过恒电流间歇滴定（GITT）、分子动力学（MD）模拟、离位表征对电化学反应动力学和储能机理进行了深入研究，表明其具有理想的赝电容行为和低的离子扩散能垒。此外，该工作也成功组装了柔性准固态AZIB，在极端弯曲条件下也表现优异，证明了其实用性。该研究成果对于水系电极材料的设计、应用具有重要的借鉴和指导意义。（牛斐洱特约通讯员：张威）