钨掺杂缺陷工程V2O5正极

高容量高功率

通过钨取代和水淬火双重策略在V2O5中引入高浓度氧空位,同步提升锌离子电池正极的电子和离子传输动力学。

王建伟 · Lin, Xu · Yating, Yu · Liu, Jianzhao · Qianhui, Zhang · Zhang, Wenlin · Xinyue, Wang · Bian, Jihong · 甄延忠 · Daniel Q., Tan

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

比容量
{'zh': '366.8', 'en': '366.8'} mAh g⁻¹
能量密度
{'zh': '295', 'en': '295'} Wh kg⁻¹
氧空位浓度
{'zh': '34.1', 'en': '34.1'} %
Zn²⁺迁移势垒
{'zh': '0.49', 'en': '0.49'} eV
活化能
{'zh': '26.89', 'en': '26.89'} kJ mol⁻¹
带隙
{'zh': '2.12', 'en': '2.12'} eV
V⁴⁺/V⁵⁺比例
{'zh': '0.199', 'en': '0.199'}

技术优势

氧空位浓度翻倍

钨取代通过电荷补偿将氧空位从16.8%提升至21.8%,水淬火进一步引入二次空位至34.1%,同时激活更多V⁴⁺位点。

传输动力学显著提升

氧空位使带隙从2.21 eV收窄至2.12 eV,活化能从33.92降至26.89 kJ mol⁻¹,Zn²⁺迁移势垒从1.06降至0.49 eV。

高倍率容量保持

在12 A g⁻¹大电流下仍输出181.4 mAh g⁻¹,超过初始值的49%,满足快充需求。

高能量与功率密度兼备

在10,424 W kg⁻¹功率密度下实现295 Wh kg⁻¹能量密度,适合大功率储能。

应用场景