Ca2+-Preintercalated V2O5as a Dual-Function Cathode Additive for Polyiodide Anchoring in Zn-I2Batteries
Bi, Xiaoyu (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Yu, Ao (Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica. Universitat de Barcelona)
Zhang, Jing (Ulm University)
Yu, Jing (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Li, Canhuang (Universitat de Barcelona. Departament de Química)
Ren, Yuchuan (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Lin, Kaifu (Fuzhou University)
Chai, Jiali (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Xue, Qian (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Xie, Yanting (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Cheng, Yapeng (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Chang, Xingqi (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Lu, Xuan (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Yang, Linlin (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
He, Ren (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Zeng, Guifang (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Huang, Chen (Universitat de Barcelona. Departament de Química)
Qi, Xuede (Chongqing University of Technology)
Qi, Xueqiang (Chongqing University of Technology)
Zhang, Chaoqi (Fuzhou University)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Jacob, Timo (Karlsruhe Institute of Technology)
Cabot i Codina, Andreu (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)

Data:	2025
Resum:	Aqueous zinc-iodine (Zn-I) batteries have attracted considerable attention due to their abundant resources, high safety, and environmental friendliness. However, challenges inherent to conversion-type electrodes, including severe active material shuttling and suboptimal Coulombic efficiency, continue to limit their performance. Here, we present a high-performance Zn-Ibattery enabled by calcium-ion-preintercalated VO(CaVO) nanobelts as a cathode additive. By harnessing the synergistic effects of physical trapping (via activated carbon and interlayer confinement in CaVO) and chemical adsorption (through Cabinding sites), the hybrid host framework achieves superior immobilization of iodine species while simultaneously shortening Zndiffusion pathways, thereby facilitating efficient I/Iredox kinetics. Furthermore, Ca-induced crystal structure modification enhances the Zntransport and provides additional capacity contributions. As a result, Zn-Icells employing I-loaded CaVO (CaVO/AC@I) composite cathodes deliver a high specific capacity of 244 mAh gat 0. 2 A g, outstanding rate performance with 78. 5% capacity retention at 5 A g, and an impressive energy density of 279 Wh kg, based on the combined mass of Iand CaVO. This work presents a hybrid energy storage strategy for Zn-Isystems, providing a feasible approach for the development of next-generation high-performance aqueous batteries.
Ajuts:	Generalitat de Catalunya 2021/SGR-01581 Generalitat de Catalunya 2021/SGR-00457 Agencia Estatal de Investigación PRTR-C17.I1 Agencia Estatal de Investigación PID2023-149158OB-C43 Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Nota:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió sotmesa a revisió
Publicat a:	ACS nano, Vol. 19, Num. 27 (July 2025) , p. 25438-25454, ISSN 1936-086X

DOI: 10.1021/acsnano.5c07460

Preprint 54 p, 2.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats