多共价键钒氧化物正极
高载量宽温域
通过多共价键协同解决锌离子电池正极在高负载和宽温域下的稳定性与容量难题。
许晖 · Liu, Dixiang · Minghao, Guo · Xie, Haijiao · 张侃 · 刘云建
Advanced Materials 2026
具体参数
- 比容量(0.1 A g⁻¹)
- {'zh': '624', 'en': '624'} mAh g⁻¹
- 容量保持率(20 A g⁻¹,10000次循环)
- {'zh': '73', 'en': '73'} %
- 高载量比容量(≥7 mg cm⁻²)
- {'zh': '504', 'en': '504'} mAh g⁻¹
- 低温比容量(0°C)
- {'zh': '117', 'en': '117'} mAh g⁻¹
- 高温比容量(60°C)
- {'zh': '308', 'en': '308'} mAh g⁻¹
技术优势
高载量下容量不减
得益于多共价键协同,在载量≥7 mg cm⁻²时仍可实现504 mAh g⁻¹,接近低载量下的比容量,有利于实际电极的能量密度。
万次循环后仍保容量
N─V键作为结构铆钉抑制钒溶解,使正极在20 A g⁻¹大电流下循环10000次后容量保持率仍有73%,满足长期储能需求。
宽温域稳定运行
在0°C和60°C下分别提供117和308 mAh g⁻¹的容量,表明该正极可适应不同气候和环境,扩展了水系电池的应用场景。
离子输运大幅提速
O─N─O键通过静电屏蔽减弱锌离子与晶格的相互作用,降低扩散能垒,使锌离子迁移更快,从而支持高倍率充放电。
应用场景
- 水系锌离子电池:提升水系锌电正极容量与循环稳定性
- 大规模储能:高载量性能保障储能系统体积能量密度
- 锌离子电池正极:提供新型高载量宽温域正极选择
- 宽温域电池:在0–60°C范围保持可用容量