开发用于可充电水系锌离子电池 (AZIB) 中优异电化学性能的金属离子嵌入活性材料仍然是个挑战,这是因为晶格框架的结构不稳定性和内在静电排斥导致的结构破坏和低倍率性能。
针对这些问题,郑州大学付永柱教授、郭玮副教授等人报道了一种钇钒氧化物-聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT@YVO)复合材料,用作AZIBs的稳定正极。
PEDOT是一种聚合物模板剂,通过EDOT单体的水热氧化聚合,插入YVO样品中改善了YVO正极的晶体结构。单体的插入链 (PEDOT) 不仅提供了 PEDOT@YVO复合材料的改进的层状结构或明确的面间距,而且还赋予了离散的导电层。
图1. PEDOT@YVO和YVO样品的结构改性和物理化学表征
因此,PEDOT@YVO复合电极在0.2 C下比纯 YVO(125.5 mAh g-1) 表现出有效的导电性和更高的初始比容量(308.5 mAh g-1)。
它还具有4000次循环的长期稳定充放电循环性能,1C下的容量保持率为79.2%,优于YVO(29.4 mAh g-1)。复合材料的氧空位和改善的导电性是增强电化学性能的原因。这项工作揭示了构建独特电极以增强AZIBs电化学性能的另一种途径。
图2. PEDOT@YVO和YVO正极的恒电流循环性能
Yttrium Vanadium Oxide-Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Composite Cathode Material for Aqueous Zinc-Ion Batteries, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100544
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