顆粒在線訊：釩基材料具有多價(jià)態(tài)、離子擴(kuò)散通道可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，是鋅離子電池正極材料研究的熱點(diǎn)。然而，緩慢的鋅離子插層動(dòng)力學(xué)和層狀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定仍然是制約其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。近日，中國計(jì)量大學(xué)Jiangying Wang，浙江大學(xué)張啟龍教授，華盛頓大學(xué)曹國忠教授引入鉀離子部分取代釩酸銨中的銨離子，使晶格間距微縮，氧空位增加。

本文要點(diǎn)：

1）合成的釩酸鉀銨（KNVO）具有較高的放電容量（0.1 A g?1下，放電容量為464 mAh g?1）和良好的循環(huán)穩(wěn)定性（5 A g?1放電3 000次以上保持率達(dá)90%）。

2）KNVO優(yōu)異的電化學(xué)性能和電池性能歸功于其豐富的氧空位。引入K+部分取代NH4+，似乎可以緩解不可逆的脫氨作用，防止離子插入/提取過程中的結(jié)構(gòu)坍塌。非原位表征表明，[Zn(H2O)6]2+/[Zn]2+的插入/提取過程是可逆的，沒有相變。

3）密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，KNVO具有受調(diào)制的電子結(jié)構(gòu)和較好的鋅離子擴(kuò)散路徑，具有較低的遷移勢壘。

這項(xiàng)工作有望為新型的水基ZIBs和多價(jià)金屬離子電池提供一種很有前途的高性能正極材料。

文章鏈接：

Quan Zong, et al, Potassium Ammonium Vanadate with Rich Oxygen Vacancies for Fast and Highly Stable Zn-Ion Storage, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c11169

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c11169