钴取代VO₂正极

99.1%容量保持

通过Co²⁺掺杂与氧空位共取代策略，同时抑制钒溶解、稳定晶体结构并提升Zn²⁺扩散动力学，实现高容量与长循环兼得的水系锌离子电池正极。

Zihan, Wang · Peng, Cui · Xiaomei, Wang · Mengwei, Chang · Yongren, Yu · 尤俊华 · 胡方 · 吴玉胜 · 朱凯

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

比容量

475 mAh g⁻¹

容量保持率

99.1 %

技术优势

抑制钒溶解

钴占据钒位并引入氧空位，稳定晶格，减少活性物质流失，在水系和乙腈电解液中均保持结构完整。

导电性变好

DFT计算表明，共取代后电子和离子电导均提升，有利于容量发挥和倍率性能。

扩散更快

Zn²⁺扩散系数显著提高，促进电化学反应动力学。

应用场景

• 锌离子电池正极材料：可直接替代现有钒基正极，提升容量与循环寿命。
• 水系储能器件：在水系电解液中稳定工作，适合大规模静态储能。
• 高安全电池体系：抑制钒溶解，减少副反应，提升电池本质安全。