AFM:通过原位聚吡咯聚合制备氧缺陷VO2·xH2O纳米片实现高性能水系锌离子电池

AFM:通过原位聚吡咯聚合制备氧缺陷VO2·xH2O纳米片实现高性能水系锌离子电池
水系锌离子电池(AZIBs)凭借其高安全性和低成本成为大规模储能的有力替代设备,目前其关键需求是设计强大的正极材料。
山东大学熊胜林教授、奚宝娟教授通过一步简便的水热法合成了具有PPy涂层的氧缺陷水合二氧化钒(Od-HVO@PPy),作为AZIB的最佳正极材料。
AFM:通过原位聚吡咯聚合制备氧缺陷VO2·xH2O纳米片实现高性能水系锌离子电池
这种Od-HVO@PPy正极显示出:i) PPy涂层的高电导性和强大的稳定性;ii) 优异的电化学性能和对快速电化学动力学的主要容量贡献归因于充足的缺氧位点。电化学测试和 DFT 结果证实,氧缺陷促进了吸附/解吸可逆性,同时实现了适度的电子/离子转移能垒。
鉴于这些优势,Od-HVO@PPy正极在0.2 A g-1下表现出337 mAh g-1的出色容量,在10 A g-1下循环 1000 次后具有令人钦佩的 159 mAh g-1循环稳定性。这种在材料合成过程中引发原位聚合的新策略不仅会产生导电聚合物涂层,还会形成氧缺陷,为AZIBs电极的先进复合材料开辟了新的视角。
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图1 制备及表征
AFM:通过原位聚吡咯聚合制备氧缺陷VO2·xH2O纳米片实现高性能水系锌离子电池
图2 电化学性能
Oxygen Defects Engineering of VO2·xH2O Nanosheets via In Situ Polypyrrole Polymerization for Efficient Aqueous Zinc Ion Storage. Advanced Functional Materials  2021. DOI: 10.1002/adfm.202103070

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