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Conformal Conducting Polymer Shells on V2O5 Nanosheet Arrays as a High‐Rate and Stable Zinc‐Ion Battery Cathode
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2018-11-25 , DOI: 10.1002/admi.201801506 Dongming Xu 1 , Huanwen Wang 1 , Fuyun Li 2 , Zhecun Guan 1 , Rui Wang 1 , Beibei He 1 , Yansheng Gong 1 , Xianluo Hu 2
Advanced Materials Interfaces ( IF 4.3 ) Pub Date : 2018-11-25 , DOI: 10.1002/admi.201801506 Dongming Xu 1 , Huanwen Wang 1 , Fuyun Li 2 , Zhecun Guan 1 , Rui Wang 1 , Beibei He 1 , Yansheng Gong 1 , Xianluo Hu 2
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Aqueous zinc‐ion batteries (ZIBs) have become research focus because of their cost‐effectiveness, high safety, and eco‐friendliness. Unfortunately, sluggish Zn2+ diffusion kinetics and the poor cycling stability in cathode materials impede their large‐scale application. Herein, V2O5@poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) (PEDOT) hybrid nanosheet arrays are uniformly deposited on carbon cloth (CC) as a superior ZIB cathode. The as‐fabricated V2O5@PEDOT/CC electrode displays a maximum capacity of 360 mAh g−1 at 0.1 A g−1. Meanwhile, this hybrid array electrode also shows high rate capability with a specific capacity of 232 mAh g−1 even at a large current density of 20 A g−1, and excellent cycling life (97% retention after 600 cycles at 1 A g−1 and 89% retention after 1000 cycles at 5 A g−1). The largely increased Zn‐storage performance of the V2O5@PEDOT nanosheet arrays results from the synergistic effects of the two components: the V2O5 nanosheet arrays provide enough Zn‐storage active sites, while the PEDOT coating shell increases zinc ion/electron transport kinetics and further acts as a protective layer to restrain structural collapse during cycling.
中文翻译：
V2O5纳米片阵列上的保形导电聚合物壳，是高速率和稳定的锌离子电池阴极
水性锌离子电池（ZIBs）由于其成本效益，高安全性和环保性而成为研究重点。不幸的是，缓慢的Zn 2+扩散动力学和阴极材料不良的循环稳定性阻碍了它们的大规模应用。在这里，V 2 O 5 @聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）（PEDOT）杂化纳米片阵列均匀沉积在碳布（CC）上，作为优良的ZIB阴极。将如此制造的V 2 ø 5 @ PEDOT / CC电极显示器360毫安g的最大容量-1 0.1 A G -1。同时，该混合阵列电极还显示出高倍率能力，比容量为232 mAh g -1即使在20 A g -1的大电流密度下，也具有出色的循环寿命（在1 A g -1下进行600次循环后保持97％，在5 A g -1下进行1000次循环后保持89％）。V 2 O 5 @PEDOT纳米片阵列大大提高了Zn存储性能，这是由于两个组件的协同作用所致：V 2 O 5纳米片阵列提供了足够的Zn存储活性位点，而PEDOT涂层外壳增加了锌离子/电子传输动力学，并进一步充当保护层，以限制循环过程中的结构塌陷。
更新日期：2018-11-25
中文翻译：
V2O5纳米片阵列上的保形导电聚合物壳，是高速率和稳定的锌离子电池阴极
水性锌离子电池（ZIBs）由于其成本效益，高安全性和环保性而成为研究重点。不幸的是，缓慢的Zn 2+扩散动力学和阴极材料不良的循环稳定性阻碍了它们的大规模应用。在这里，V 2 O 5 @聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）（PEDOT）杂化纳米片阵列均匀沉积在碳布（CC）上，作为优良的ZIB阴极。将如此制造的V 2 ø 5 @ PEDOT / CC电极显示器360毫安g的最大容量-1 0.1 A G -1。同时，该混合阵列电极还显示出高倍率能力，比容量为232 mAh g -1即使在20 A g -1的大电流密度下，也具有出色的循环寿命（在1 A g -1下进行600次循环后保持97％，在5 A g -1下进行1000次循环后保持89％）。V 2 O 5 @PEDOT纳米片阵列大大提高了Zn存储性能，这是由于两个组件的协同作用所致：V 2 O 5纳米片阵列提供了足够的Zn存储活性位点，而PEDOT涂层外壳增加了锌离子/电子传输动力学，并进一步充当保护层，以限制循环过程中的结构塌陷。
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