锰钒异质纳米带正极

倍率与循环双高

原位构建的异质界面加速了锌离子扩散动力学，显著提升水系锌电正极的倍率与长循环性能。

Lu, Jie · 杜慧玲 · Shi, Yupu · 刘欢 · Pang, Qingtao · 曹斌

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

比容量（0.2 A g⁻¹）

{'zh': '386.2', 'en': '386.2'} mAh g⁻¹

比容量（8 A g⁻¹）

{'zh': '223.3', 'en': '223.3'} mAh g⁻¹

循环保持率

{'zh': '85.3', 'en': '85.3'} %

表观扩散系数（放电）

{'zh': '8.83 × 10⁻¹⁰', 'en': '8.83 × 10⁻¹⁰'} cm² s⁻¹

技术优势

锌离子扩散快

表观扩散系数在放电过程中高达8.83×10⁻¹⁰ cm² s⁻¹，保证大电流下的快速反应。

倍率性能好

电流密度从0.2增至8 A g⁻¹时，容量仅从386.2降至223.3 mAh g⁻¹，说明大电流下容量保持率高。

循环寿命长

在8 A g⁻¹高电流密度下循环3000次后容量保持85.3%，结构稳定性突出。

界面协同增效

Mn₂V₂O₇与NaV₈O₂₀的异质界面增强了电荷转移与锌离子扩散动力学，使材料整体性能优于单一组分。

应用场景

• 水系锌离子电池：作为正极活性材料，可提升电池能量密度和快充性能，替代传统水系正极。
• 储能正极材料：提供高倍率、长循环的锌离子存储方案，适用于电网削峰填谷等储能场景。
• 高倍率电极：异质界面加速离子输运，实现高倍率下高容量输出，适合需要快速响应的设备。
• 柔性储能：纳米带状形貌和粉末形态便于加工成柔性电极，有望应用于可穿戴电子器件。