鋰離子電池(LIBs)由於其高能量密度和優異的迴圈壽命，已成為21世紀最主要的二次能源技術，然而，LIBs具有固有的安全和環境問題，且面臨著原材料供應不足的問題。在可以替代LIBs的其他種類電池中，鋅離子電池(ZIBs)具有較低的成本、高安全性和中高的容量，同時原料價格低廉、丰度理想，被認為是最有前景的多價金屬離子電池。迄今為止，ZIBs邁向實際應用的瓶頸仍然是缺乏合適的陰極材料來滿足多方面的關鍵要求，包括穩定的形態和晶體結構、高放電容量、高工作電壓、高成本效益以及環境友好性。

Mn基和V基陰極材料一直是ZIBs發展的主要焦點，但Mn基材料結構不穩定，容量容易快速衰減，而V基化合物的穩定性和容量比Mn基陰極好，但工作電壓低，阻礙了其實現高能量密度的能力。最近，滑鐵盧大學的陳忠偉院士和餘愛萍教授課題組綜述了ZIBs新的陰極材料類別，如普魯士藍類似物(PBAs)、聚陰離子化合物、金屬硫化物、和有機化合物等，結果發表在Small Structures上(DOI：10.1002/sstr.202000064)。

這些材料表現出可用於ZIBs陰極的有利特性，例如：具有大晶體擴散通道的PBAs呈現出高放電電壓(1.7-1.75 V vs Zn/Zn2+)，聚陽離子含有高丰度的結構空位，有利於Zn2+的互溶動力學，金屬硫化物則可以承受ZIBs迴圈過程中的大體積膨脹，而有機化合物由於其特殊的化學性質，表現出高放電容量和優異的迴圈效能。在這項工作中，作者對眾多ZIBs陰極材料的效能和工作機理進行了評價和回顧，並討論了它們的優缺點和合成策略，最後展望了開發新型ZIBs陰極材料的未來。

譯者:潘奕辰，天津大學化工學院，碩士研究生。