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钠离子预插层增强水合氧化钒的稳定性和动力学
Materials Today Energy ( IF 9.0 ) Pub Date : 2022-06-02 , DOI: 10.1016/j.mtener.2022.101063 Xiaoxiao Jia , Ruixue Tian , Chaofeng Liu , Jiqi Zheng , Meng Tian , Guozhong Cao
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更新日期:2022-06-02
Materials Today Energy ( IF 9.0 ) Pub Date : 2022-06-02 , DOI: 10.1016/j.mtener.2022.101063 Xiaoxiao Jia , Ruixue Tian , Chaofeng Liu , Jiqi Zheng , Meng Tian , Guozhong Cao
双层五氧化二钒(δ-V 2 O 5 · n H 2 O,VOH)由于其理论容量高、成本低、制备简单等优点,是最有前途的水系锌离子电池正极材料。然而,由于结构不稳定性引起的容量衰减仍然是 VOH 应用面临的重大挑战。本研究的重点是通过将 Na +阳离子预嵌入双层来稳定 VOH 结构,这通过替换部分层间水而发生。Na +插层氧化钒(δ-Na 0.27 V 2 O 5 ·0.7H 2O, NaVOH) 提供 420 mAh/g(0.05 A/g 时)的大比容量,具有更高的能量效率、可逆性和循环稳定性(2000 次循环后 4 A/g 的容量保持率为 88%),相比之下与V 2 O 5 ·1.0H 2 O 相比。结果表明Na +离子通过与结构水的自发离子交换而有利地嵌入VOH 层中。钠离子的引入、V 4+含量的增加以及 NaVOH 中层间水含量的降低共同导致快速传输和反应动力学以及改善的结构和电化学稳定性。
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