Zn3V4(PO4)6:一种新型摇椅式高压电正极材料水相Zn2+/H+共插层比容量的研究Zn-Ion电池

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磷酸盐正极材料具有稳定、开放的结构,有望成为水性锌离子电池(AZIBs)的理想正极材料之一。然而,Zn2+在水电解质中的迁移速度慢、机理复杂是目前限制其应用的严重问题。本文首次合成了一种新型摇椅式AZIBs正极材料Zn3V4(PO4)6@C (ZVP@C),并利用复合碳涂层对其电子导电性进行了评价。得益于钒的双电子反应和Zn2+/H+的共插层,ZVP@C/30%BP在0.04 a·g−1时的比容量高达120 mAh·g−1。由于晶体结构稳定,Zn2+/H+的共插层反应,在1 A·g−1循环400次后仍能保持80%的容量。采用原位x射线衍射仪(XRD)、超原位x射线衍射仪(XRD)、超原位x射线光电子能谱仪(XPS)和能量色散谱仪(EDS)研究了反应机理。这项工作不仅为azib提供了一种新的磷酸盐正极材料,而且为提高磷酸盐正极材料的比容量提供了一种新的策略。