胡林峰/孙士斌EnSM: 薄至6.7 nm!自编织的(NH4)0.38V2O5纳米带用于无粘结剂锌离子电池

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胡林峰/孙士斌EnSM: 薄至6.7 nm!自编织的(NH4)0.38V2O5纳米带用于无粘结剂锌离子电池在中性或弱酸性电解质中的可充电水系锌离子电池（ZIB）引起了极大的关注。制造无粘结剂电极以促进Zn2+传输对于开发水性锌离子电池非常理想，但仍然是一个巨大的挑战。
胡林峰/孙士斌EnSM: 薄至6.7 nm!自编织的(NH4)0.38V2O5纳米带用于无粘结剂锌离子电池
在此，东南大学胡林峰教授与上海海事大学孙士斌副教授等人通过水热途径发现了薄至6.7 nm、柔性 (NH4)0.38V2O5（NVO）纳米带的自编织行为，导致独立的膜粘附在水热高压釜壁上。
很容易通过一把镊子将这种膜从高压釜壁转移到培养皿中，成为无粘结剂的独立纸样品。导电多壁碳纳米管 (CNT) 也成功地嵌入到该纸中，以增强电子导电性并在纸内产生丰富的网格（孔径：1-3 µm）。
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图1. NVO和NVO/CNTs复合材料的表征
利用无粘结剂设计和纸正极的多孔结构，它在100 mA•g-1时提供了465 mAh•g-1的可逆容量。在100 mA•g-1下循环500次后，容量保持率超过89.3%。重要的是，所得纸电极的比能量高达343 Wh•kg-1，其性能明显优于大多数粉末状正极且存在聚合物粘合剂的锌离子电池。
这项工作揭示了一种新的自生长策略，用于以超薄、柔性钒酸铵纳米结构存储Zn2+离子的无粘结剂、独立电极，也可能适用于存储其他金属/非金属离子（Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、NH4+等）。
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图2. 柔性准固态ZIB的示意图
Spontaneous knitting behavior of 6.7-nm thin (NH4)0.38V2O5 nano-ribbons for binder-free zinc-ion batteries, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.04

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