氟掺杂钒酸铵正极

高容量长循环

通过氟辅助动力学与缺陷调控策略，有效抑制晶格应变，实现锌离子电池正极在高容量与长循环稳定性方面的协同提升。

Dapeng, Wang · Wen, Chang · Liu, Tianyu · Hongwei, Zhu · Zhu, Guangyue · Hui, Kong · 朱有健 · Yuting, Wu · 周子健 · 涂正凯

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

比容量

{'zh': '462.5', 'en': '462.5'} mAh g⁻¹

循环后比容量

{'zh': '277.1', 'en': '277.1'} mAh g⁻¹

扩散能垒

{'zh': '0.24', 'en': '0.24'} eV

合成时间缩短比例

{'zh': '50', 'en': '50'} %

技术优势

合成时间减半

氟取代部分晶格氧，降低V–O–V键形成能垒，加速成相，在保持高相纯度的同时将合成时间缩短50%。

高容量

在0.2 A g⁻¹下放电比容量达到462.5 mAh g⁻¹，得益于氟/空位调控稳定的V–O框架和低能垒的离子共嵌入路径。

长循环稳定

在5 A g⁻¹下循环3000次后仍保持277.1 mAh g⁻¹，NH₄⁺空位作为应力缓冲位点最小化晶格应变，抑制结构退化。

低扩散能垒

H⁺/Zn²⁺共嵌入的扩散能垒仅0.24 eV，表现出快速的离子迁移动力学，有利于高倍率性能。

应用场景

• 水系锌离子电池：作为高容量长循环正极，取代传统钒基材料，提升水系锌电能量密度与寿命。
• 电化学储能：用于电网级储能，高容量和长循环降低度电成本。
• 钠电池：层状结构可嵌入钠离子，有潜力替代钠电中的钒基正极。
• 固态电池：低应变结构可与固态电解质匹配，减少界面应力。