高丽大学Small Methods: 锚定大孔隙碳纳米管微球来提高V2O3的电化学性能，用于超快、长寿命的水系锌离子电池

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高丽大学Small Methods: 锚定大孔隙碳纳米管微球来提高V2O3的电化学性能，用于超快、长寿命的水系锌离子电池
锌离子电池（ZIBs）作为下一代储能系统，由于可以在水系系统中运行因而具有高安全性和环境友好性。然而，正在寻找具有理想纳米结构和组成的用于水系 ZIBs 的电极材料。
在此，韩国高丽大学Yun Chan Kang等人报道了由锚定在缠结碳纳米管上的V2O3（p-V2O3-CNT）组成的多孔微球的合成及其作为ZIBs正极的应用。各种分析表明，V2O3相在初始充电过程后消失，而Zn3+x (OH) 2+3x V2−xO7−3x∙2H2O 和钒酸锌 (ZnyVOz) 相从第二个循环开始经历锌离子嵌入/脱嵌过程。
此外，作者还比较了p-V2O3-CNT、V2O3-CNT（无大孔隙）和多孔V2O3（无CNT）微球的电化学性能，以确定纳米结构和导电碳质基质对锌离子存储性能的影响。
高丽大学Small Methods: 锚定大孔隙碳纳米管微球来提高V2O3的电化学性能，用于超快、长寿命的水系锌离子电池
图1. p-V2O3-CNT、V2O3-CNT和多孔V2O3微球的合成机制
结果表明，p-V2O3-CNT 在10 A g-1下循环5000次后表现出 237 mAh g-1的高可逆容量。此外，在 50 A g-1的极高电流密度下获得了211 mAh g-1的可逆容量。
V2O3纳米结构中的大孔隙有效地缓解了循环过程中的体积变化，并且具有高电导率的缠结碳纳米管有助于实现快速的电化学动力学。本研究中展示的用于理解锌离子存储机制以及缠绕的CNT 网络和大孔隙作用的方法可能为开发具有优化纳米结构的正极铺平道路。
高丽大学Small Methods: 锚定大孔隙碳纳米管微球来提高V2O3的电化学性能，用于超快、长寿命的水系锌离子电池
图2. p-V2O3-CNT、V2O3-CNT和多孔V2O3微球的电化学性能
Boosting the Electrochemical Performance of V2O3 by Anchoring on Carbon Nanotube Microspheres with Macrovoids for Ultrafast and Long-Life Aqueous Zinc-Ion Batteries, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100578

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