羟乙基纤维素插层氧化钒正极

高比容量长循环

羟乙基纤维素插层扩大层间距并引入晶格缺陷,为锌离子提供快速扩散通道和额外活性位点。

Lu, Sheng · Yu, Gao · 安炜 · 王晗 · 吴东清

Small 2025

参数信息

比容量
499.88 mAh·g⁻¹
循环2000次后容量衰减率
0.004 %
层间距
12.74 Å
Zn²⁺迁移势垒
0.14 eV

技术优势

层间距大幅扩张

HEC的极性官能团与V₂O₅层间的静电作用将层间距从4.3 Å扩张到12.74 Å,为Zn²⁺提供快速扩散通道。

额外氧化还原位点

HEC插层切断V─O(2)─V桥键,引入高密度晶格缺陷,这些缺陷作为额外的氧化还原活性位点提升容量。

迁移势垒降低

DFT计算表明Zn²⁺迁移势垒从0.74 eV降至0.14 eV,显著提升反应动力学。

长循环下几乎不衰减

在10 A·g⁻¹下循环2000次后,容量衰减率低至0.004%,显示出卓越的长循环稳定性。

应用场景