目前已提出VOPO4·xH2O作为可充电水系锌电池的正极。然而,根据东北大学孙筱琪课题组的实验研究,发现它在常规Zn(OTf)2电解质中发生显著的电压衰减。该课题组进一步系统的研究表明VOPO4·xH2O在电解质中分解成VOx,在失去聚阴离子的诱导效应后电压开始下降。因此,加入PO43-以改变分解平衡。电解质中高浓度的廉价且高度可溶的ZnCl2盐进一步防止活性物质溶解。正极在13m ZnCl2 /0.8m H3PO4含水电解质中显示出稳定的容量和电压保持率,与Zn(OTf)2中的正极直接形成鲜明对比,其中分解产物VOx在循环中提供最大的电化学活性。H+和Zn2+按顺序嵌入结构中,提供170 mAh/g的高容量。
Hua-Yu Shi, Yu Song, Zengming Qin, Cuicui Li, Di Guo, Xiao-Xia Liu, Xiaoqi Sun, Inhibiting VOPO₄·xH₂O Decomposition and Dissolution in Rechargeable Aqueous Zinc Batteries to Promote Voltage and Capacity Stabilities, Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201908853
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908853