聚蜜胺插层VO₂超晶正极

3D离子通道锌电正极

首次在水系锌电中实现沿c轴和ab面的三维Zn²⁺快速脱嵌，克服传统层状VOx基面惰性。

He, Qingqing · Jie, Bai · Yanxin, Liao · 王华宇 · 陈令允

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

可逆比容量

{'zh': '344', 'en': '344'} mA h g⁻¹

循环后容量保持

{'zh': '121', 'en': '121'} mA h g⁻¹

容量保持率

{'zh': '93', 'en': '93'} %

可逆比容量（优化电解液）

{'zh': '392.1', 'en': '392.1'} mA h g⁻¹

循环后容量保持（优化电解液）

{'zh': '180', 'en': '180'} mA h g⁻¹

容量保持率（优化电解液）

{'zh': '90', 'en': '90'} %

技术优势

三维 Zn²⁺ 扩散通道

聚蜜胺插层使 VO₂·nH₂O 形成沿 c 轴和 ab 面的层状超晶结构，首次实现了 Zn²⁺ 在三维方向上的超快脱嵌。

高容量高倍率循环

在 3 M Zn(CF₃SO₃)₂ 电解液中，10 A g⁻¹ 循环 4500 次容量保持 93%；优化电解液后 6000 次循环保持 90%。

富氧空位促进离子输运

PMVO-sls 富含氧空位，有利于电解液浸润和离子扩散，提升动力学性能。

应用场景

• 水系锌离子电池正极：提供高比容量、长循环寿命的钒基正极，提升水系锌电实用性。
• 大规模储能电极：高安全、低成本水系体系搭配高性能正极，适合大规模固定储能。
• 高倍率正极材料：三维离子通道实现超快 Zn²⁺ 扩散，高倍率下仍保持高容量。
• 层状钒基电极：通过插层激活惰性基面，突破传统层状 VOx 的二维扩散限制。