层状水合五氧化二钒

20 A/g 仍有 300 容量

电化学诱导相变将隧道型V6O13原位转变为层状水合V5O12·6H2O，显著降低Zn2+迁移能垒，实现快速充放电。

Li'e, Mo · 黄阳 · 王逸凡 · Wei, Tingting · 张宪玺 · Zhang, Hong · Ren, Yingke · 纪登辉 · 李兆乾 · 胡林华

ACS Nano 2023

参数信息

放电容量

609 mA h g-1

倍率容量

300 mA h g-1

循环后容量

346 mA h g-1

带隙

0.0006 eV

技术优势

能垒显著降低

理论计算显示相变后Zn2+迁移能垒大幅降低，有利于快速充放电。

超高倍率容量

在20 A g-1的超高电流密度下仍能提供300 mA h g-1的容量。

长循环稳定

在5 A g-1下循环5000次后容量保持346 mA h g-1。

应用场景

• 水系锌离子电池：提供高容量、快充和长循环的正极材料，解决水系锌电正极动力学慢的瓶颈。
• 锌离子电池正极：通过原位相变制得层状水合钒氧化物，提升Zn2+嵌入动力学。
• 低成本储能：钒氧化物水系锌电池成本低、安全性好，适合大规模储能。
• 快充电池：<7分钟可充入465 mA h g-1，满足快充需求。