彭 磊 王 娟 何 燕 杨 科

1（中国科学院上海应用物理研究所 上海201800）

2（中国科学院大学 北京100049）

3（中国科学院上海高等研究院 上海同步辐射光源 上海201204）

可再生能源的开发是当今社会一直备受关注的热点问题之一。其中，建立大规模的能源存储设备（例如可充电电池）是可再生能源开发一个重要研究方向。锂离子电池（LIBs）因能量密度高、循环稳定性好已在我们日常能源使用中占据主导地位，然而有机系电解液使用中存在的安全隐患问题［1-3］，以及锂资源开采成本的不断增高造成锂离子电池价格的持续增长，限制了锂离子电池的大规模商业应用。因此，急需研发新型的绿色二次电池来逐步替代LIBs。其中，使用不可燃的水系电解液的锌离子电池（ZIBs）被认为是最具有发展前景的储能电池之一［4-7］。水系锌离子电池正极材料种类繁多，常见的有锰基材料［8-10］、钒基化合物［11-13］和普鲁士蓝类似物［14-15］等。然而，容量低、结构变形、电压平台低等缺点削弱了这些新型正极材料的广泛应用［16］。例如，锰基材料在循环过程中易发生溶解，且放电过程中会发生相转变［17-18］，钒基材料在放电过程中活性物质会快速溶解，且电压平台较低［19，13］，普鲁士蓝类似物具有高放电电压（1.7 V），但其放电比容量一般不足130 mAh·g-1［20］。目前可用的正极材料的性能均不太理想，因此，研制高性能的锌离子电池正极材料对于水系锌离子电池的发展与应用尤为重要。

近年来，二维半导体纳米结构因其独特的物理性质及其在……