水系锌离子电池作为一种先进的储能系统，具有高安全性、低成本等优点，受到了人们普遍关注。钒基氧化物具有可调的层状结构、高理论容量等优点，被认为是有发展潜力的锌离子电池正极材料之一。然而，钒基正极仍然面临层间距狭窄、本征电导率低和钒溶解等挑战，严重降低了其可逆容量和循环寿命。鉴于此，本研究采用化学预嵌入策略，设计合成了氮化碳（C₃N₄）插层的、兼具大层间距和丰富氧空位的钒酸铵（NVO）纳米带，作为高性能水系锌离子电池正极材料，并系统研究了材料的微观结构、组装形成的电池性能与储能机制。在材料合成过程中，C₃N₄纳米片作为氮源被H₂O₂刻蚀并释放出NH₄⁺离子，促进V₂O₅形成了层状NVO，并且刻蚀过程中形成的超微C₃N₄纳米片原位插入到层状结构中，增加了层间距。得益于C₃N₄插层形成的柱撑结构与丰富的氧空位，NVO的导电性和电荷/离子传输能力有了很大提升，在20 A g^-1的大电流密度下显示出高达194.7 mAh g^-1的比容量，在10 A g^-1的电流密度下可稳定循环10000次以上，并呈现良好的循环稳定性和可逆性。此外，基于密度泛函理论的计算结果表明，NVO能够更好地与锌结合，加速电极/电解液界面处的电荷转移。

相关成果在化学领域的国际顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表，题为“Carbon Nitride Pillared Vanadate Via Chemical Pre-Intercalation Towards High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries”(论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202303529)，并被选为Hot Paper。内蒙古大学化学化工学院徐月同学、樊桂兰老师、课题组孙鹏宵同学为共同通讯作者，武利民教授、谷晓俊教授、郭艳副教授及北京化工大学于乐教授为通讯作者。