无定形氧硫化钒正极

超高容量且两万次循环

这种自支撑正极通过硫阴离子辅助氧化还原，为锌离子提供各向同性快速通道，在超高倍率下仍保持结构稳定。

Pan, Rui · Fuhan, Cui · Zheng, Anqi · Zhang, Guoju · Zhenjing, Jiang · Xiong, Yuwei · Wei, Lei · 张其冲 · Litao, Sun · Yin, Kuibo

Advanced Functional Materials 2023

具体参数

可逆容量

{'zh': '538.7', 'en': '538.7'} mAhg⁻¹

倍率容量

{'zh': '237.8', 'en': '237.8'} mAhg⁻¹

容量保持率

{'zh': '89.8', 'en': '89.8'} %

技术优势

离子通道各向同性

无定形结构为锌离子提供大量各向同性的传输路径，避免晶体中方向依赖的缓慢扩散，实现快速反应动力学。

硫阴离子补偿电荷

钒阳离子作为主要氧化还原中心，硫阴离子作为辅助中心补偿活性位点的局域电子转移能力，提升容量。

结构退化被抑制

无定形结构和硫化学能够容忍锌离子/质子嵌入时的体积变化，并削弱锌离子与主体材料的静电相互作用，从而减轻结构退化。

应用场景

• 锌离子电池：提供高容量、长寿命的正极，推动锌离子电池实用化。
• 可穿戴电子：自支撑柔性正极可直接集成，满足可穿戴设备供能。
• 柔性储能：无需集流体和粘结剂，适合柔性储能器件制造。
• 水系电池：基于水系电解液，兼顾安全性和高倍率性能。