钒基异质结复合阴极

3000圈容量保持90.8%

由ZIF-8牺牲模板衍生的V₂O₃/V₃O₅/Zn₂VO₄异质结嵌入氮掺杂碳，通过原位电化学活化形成高活性层状钒酸锌水合物，实现Zn²⁺/H⁺协同嵌脱快动力学。

Wu, Xiuting · Yin, Caishuo · Mengfan, Zhang · Yaqian, Xie · Jingjing, Hu · Long, Ruilai · 吴显明 · 吴贤文

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

初始放电比容量

{'zh': '314.0', 'en': '314.0'} mAh·g⁻¹

可逆比容量（3000次循环后）

{'zh': '100.1', 'en': '100.1'} mAh·g⁻¹

容量保持率

{'zh': '90.8', 'en': '90.8'} %

技术优势

活化后容量高

电极在首次放电时即达到高比容量，归因于原位活化生成的高活性层状钒酸锌水合物对 Zn²⁺/H⁺ 的协同嵌入。

长循环稳定好

3000 次循环后容量保持率仍达 90.8%，归功于异质结和多级结构缩短离子扩散路径、增加电极/电解液接触界面。

锌离子扩散快

该材料展现出快速的 Zn²⁺ 扩散动力学，有利于高倍率充放电。

应用场景

• 水系锌离子电池：提供高容量、长寿命正极，提升水系锌电能量密度。
• 锌离子电池：正极活化后实现 Zn²⁺/H⁺ 快速共嵌，支撑锌离子电池高倍率应用。
• 水系电池正极：钒基异质结稳定结构，适用于长循环水系正极。
• 储能系统：高安全水系体系配合高容量正极，适合大规模储能。