北京理工张志攀AEM: 一种用于高性能水系锌离子电池的多色、结构稳定的钒酸盐阴极

用于水系锌离子电池（AZIBs）的钒基阴极材料在大规模储能设备中备受关注，但其不尽人意的周期稳定性以及在插入和提取过程中缓慢的Zn2+离子扩散速度阻碍了其进一步的商业应用。因此，开发晶体结构稳定、可快速储存Zn2+的钒基阴极材料仍具有挑战性。在此，Na2CaV4O12 (NCVO)纳米线被报道为一种在AZIBs中具有优异电化学性能的阴极材料，可同时提供高比容量（0.1 A g-1 时为 443.2 mAh g-1）和高平均电压平台（0.91 V），以及令人印象深刻的能量密度（403.3 Wh kg-1）和功率密度（1533 W kg-1）。由于NCVO具有独特的开放式晶体结构，非活性层（[NaO6]和[CaO8]多面体）和活性层（[VO4]四面体）交替排列，在Zn2+ 插入过程中，[VO4]四面体的膨胀与非活性层的收缩很好地平衡，因此具有显著的长期循环稳定性（在10 A g-1 下循环5000 次和10000 次后，容量保持率分别为91.9%和80%）。利用NCVO阴极的电致变色特性，AZIB可进一步用于各种情况下的自适应伪装，为AZIB的高性能阴极的未来发展提供了启示。

图文简介

NCVO的合成及结构表征

NCVO阴极在水系电解液中的电化学性能

储锌机理研究

DFT计算结果

基于ECB的NCVO的应用及电化学性能研究

论文信息

通讯作者：Zhipan Zhang