水系锌离子电池(ZIBs)因其安全性高、成本低而被公认为是一种极具竞争力的电化学储能技术,但如何合理设计具有稳定内部结构和快速Zn2+扩散通道的先进正极材料仍具有挑战性。
近日,泰国朱拉隆功大学Jiaqian Qin,中科院大连化物所吴忠帅研究员,燕山大学Xinyu Zhang报道了一种先进的富氧(NH4)2V10O25·8H2O(NVOD)纳米片正极材料,其具有扩展的隧道结构、优异的导电性和结构稳定性,从而表现出快速的Zn2+扩散和优异的性能。
文章要点
1)所得的ZIBs具有极高的容量(在0.1 A g-1时达到408 mAh g-1),超高的稳定性(在4000次循环中具有94.1%的保持率)以及出色的能量密度(287 Wh kg-1),胜过许多ZIBs正极。
2)理论和实验研究表明,氧缺陷本质上有助于NVOD的窄带隙和高电导率,从而大大提高了性能。此外,通过不同的原位表征技术进一步指出了NVOD中Zn2+的可逆存储。此外,所开发的柔性软包电池在200次循环后的容量保持率也高达91%。
参考文献
Jin Cao, Dongdong Zhang, Yilei Yue, Xiao Wang, Teerachote Pakornchote, Thiti Bovornratanaraks, Xinyu Zhang, Zhong-Shuai Wu and Jiaqian Qin, Oxygen Defect Enriched (NH4)2V10O25•8H2O Nanosheets for Superior Aqueous Zinc Ion Batteries, Nano Energy, (2021)
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.105876
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105876