由于目前仍缺乏大容量的正极为电化学系统提供足够的锌离子,高度依赖锌金属负极已经严重阻碍了水系锌离子电池(AZIBs)的实际应用。
近日,华南理工大学邝泉副教授报道了提出了将尖晶石Zn3V3O8作为AZIBs供锌正极的第一类钒基材料。得益于钒的富锌特性和双电子反应,Zn3V3O8的放电容量达到285 mA·h g-1,是现有供锌正极的最高纪录。
文章要点
1)在第一次充电过程中,Zn3V3O8中的Zn2+被剥离出而产生相变,在随后的循环中形成了电化学可逆的Zn0.3V2O5-x·nH2O作为主要的Zn2+基质,在5 A g-1的2000次循环后,容量保持率达到了72.6%。
2)由于Zn3V3O8||碳纸电池具有提供Zn2+的能力,研究人员将它设计成一种新型的无锌金属AZIBs电池,其在150 mA g-1的电流密度下放电容量为127 mA·h g-1。
这项研究不仅提供了一种大容量的钒系供锌正极,而且提出了一种新型无锌金属负极的AZIBs水溶液电化学体系,以期促进可充电AZIBs的实际应用。
参考文献
Jian Wu , Quan Kuang , Ke Zhang , Jingjie Feng , Chunmao Huang , Jiajie Li , Qinghua Fan , Youzhong Dong , Yanming Zhao , Spinel Zn3V3O8: A High-Capacity Zinc Supplied Cathode for Aqueous Zn-Ion Batteries, Energy Storage Materials (2021),
DOI:10.1016/j.ensm.2021.06.006
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.06.006