文献综述（或调研报告）：
锌离子电池和钒基电极材料的应用与研究现状
摘要：能量存储和转化器件是现代社会的重要基础。 随着清洁能源、便携式电子设备及电动汽车的快速发展，人们对储能器件性能的要求也随之水涨船高。而二次水系锌离子电池是近年来发展起来的新型电池的新秀，因为其具有高能量密度、高功率密度、放电过程高效安全、电池材料无毒廉价、制备工艺简单等优点，在大型储能等领域具有很高应用价值和发展前景。
电极材料是决定电池性能的重要因素。钒基化合物由于其拥有极高的理论比容量和倍率性能，是一类重要的正极材料。
关键词： 锌离子电池 高功率密度 钒基电极材料 能量储存 综述
0 引言
能源和环境是当今人类生存与社会发展无法避免的两个重大问题，为了减缓化石能源的消耗速度、缓解能源枯竭的问题、避免环境的日益恶化，人们必须提高能源的利用效率并发展可持续清洁能源，如风能、太阳能、地热、核能等[1-2]。但目前太阳能等无法直接有效的被人们利用，需要将其转换为电能储存起来进行利用。另外，包括智能手机在内的移动通讯存储设备，绝大多数使用的是锂离子电池，并且由于电动摩托车、电动汽车、电动自行车等产业的快速发展，人们对于电池的需求量越来越大，对电池性能的要求也越来越高。但是一次电池会造成资源浪费，传统铅酸蓄电池又易发生泄露从而导致区域性铅污染严重。二次电池和超级电容器无疑是电池中的佼佼者。然而，目前二者都存在各种问题与瓶颈。例如，二次电池的功率密度低、寿命短，超级电容器的能量密度低。因此，人们需要大力发展绿色环保的高比能量新型电池体系[3]。
在二次电池中，主要以无水有机溶液为电解液，具有较宽的电位窗口，通常能够实现较高的能量密度。并且在不破坏电极材料晶体结构的情况下，离子能够在电极活性材料中进行可逆的脱嵌[4-5]。因此，作为此类电池代表的锂离子电池的循环性能远比一次电池和传统铅酸蓄电池的循环性能好。然而锂离子电池带来便捷的同时，它同样具有极大的安全隐患和潜在的危险，经常发生的锂离子电池的爆炸和爆燃意外给使用者的财产甚至生命安全带来了极大的安全隐患和威胁[6]。这是因为锂离子电池的电解液为有机溶剂，而有机溶剂通常有毒且易燃，因此在使用过程中，电池存在很大的安全隐患。而且因为其电解液无水的特性，致使锂离子电池必须在无水环境中生产，这也导致了其成产成本很高。再者，锂在地壳中的丰度居二十八位，含量并非很充足，这些因素限制了其在大型储能领域的应用。而锌离子电池具有着锂离子电池不具备的水系电解液， 锌的含量也比较丰富，地壳中丰度居第八位。对锌离子电池进行研究，有望进一步降低电池生产成本，提高安全性。
1.锌离子概述
1.1 锌离子电池的概念与原理
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