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便捷式储能设备对人类来说至关重要,锂离子电池因其具备高能量密度,稳定性好,小巧方便等优点,是目前市场上主流的移动储能设备。然而地球上锂资源极其有限,这导致锂离子电池成本愈来愈高,而且由于锂离子电池本身采用有机电解液,使其在使用过程中极易发生燃烧爆炸。因此人类急需寻找下一代的储能设备来替代锂离子电池。基于上述这种情况,水系锌离子电池(ZIBs)引起了人们广泛的关注。水系锌离子电池具有成本低廉,安全系数高等优点,但是由于Zn2+静电作用大,动力学性能差,因此寻求合适的正极材料是当下急需解决的问题。过渡金属氧化物V2O5具有层间距大,制备工艺简单,成本低廉等优势。在将C2H2O4 ·2H2O与商业化的V2O5搅拌加热进行煅烧处理后,成功的制备出了纳米级片状的V2O5,并且作为ZIBs正极也展现出了不俗的电化学性能。然而由于V2O5作为电极材料其导电性较差,为了解决上述问题,通过将纳米级V2O5与碳黑球磨复合制备成的V2O5/C复合材料,能有效降低了电荷转移阻抗,提高电子导电性。同时V2O5作为层状氧化物,其层与层之间靠范德华力连接,由于这种作用力较弱,使得V2O5晶体结构稳定性较差。基于这种情况,通过水热合成法将K+离子预嵌入V2O5层间空位,并且与邻近的氧离子键合形成稳定的V-O化学键,形成了纳米线形貌的K0.5V2O5。此外经过DFT模拟计算证实了K0.5V2O5正极材料具有更加稳定的晶体结构。同时K0.5V2O5也展现了较为优异的电化学性能。在2 Ag-1的电流密度下其首周放电容量高达268.7 mA h g-1并且在150周循环后其容量仍然保持在了 167.1 mA h g-1。甚至在5 A g-1的打电流密度下,经过3000圈循环,其放电容量也可以保持在140.3 mA h g-1,其容量保持率接近75%。即使与其他类似钒酸钾材料对比,K0.5V2O5展现出的电化学性能也是令人满意的。此外V2O5的电解液耐受性较差,在3M硫酸锌水系电解液中,容易发生溶解,副反应等一系列的界面负效应。为了解决上述问题,通过将NH4F,Al(NO3)3与纳米片状的V2O5加热搅拌,煅烧处理,制备得到AlF3@V2O5复合材料。并且通过SEM,TEM,EDS等一系列表征测试,证实了 AlF3均匀的包覆在了V2O5表面。并且由于AlF3具有较稳定的化学性质,使AlF3@V2O5能够有效抑制溶解以及界面副反应。此外对AlF3@V2O5在0.1 A g-1的电流密度下进行电化学循环测试,其具有高达328.1 mA h g-1的初始放电容量,并且120圈循环后仍然能保持140.5 mA h g-1的放电容量。最后相信在多种方法的改良下,V2O5在水系锌离子电池正极领域具有更加广阔的前景。