水系可充锌电池中H0.642V2O5·O.143H2O正极的高循环稳定性机制研究

Wang Yuetao,Chen Chuanxi,Ren Hengyu,Qin Runzhi,Yi Haocong,Ding Shouxiang,Li Yang,Yao Lu,Li Shunning,Zhao Qinghe,Pan Feng

SCIENCE CHINA-MATERIALS（2021）

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摘要

水系可充电池中过渡金属氧化物宿主材料的循环稳定性是影响其长时间服役性能的关键.本文通过简单的预嵌入方法,将一定量的质子和水分子预嵌入到V2O5晶格中,重构了晶体结构,获得了高性能水系锌电池中的H0.642V2O5·0.143H2O(HVO)层状正极材料.得益于该结构重构,钒氧化物正极循环过程中的"层状/非晶"结构演化过程被抑制,由此获得极高循环稳定性(在0.5 Ag-1电流密度下循环500圈几乎无衰减).此外,该研究报道了HVO正极中质子和锌离子协同嵌入的储能机制,为下一代高性能钒基正极材料的设计提供了一种新的理念.

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关键词

aqueous battery, vanadium oxide, phase conversion, structural stability

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