研究发现氧空位可提高水性锌离子电池的性能

根据发表在Small上的研究，中国科学院合肥物质科学研究院(HFIPS)胡林华教授领导的团队发现，通过引入纳米粒子可以成功增强NH 4 V 4 O 10的电化学性能。氧空位。

“氧空位的引入加速了离子和电荷转移动力学，降低了锌离子的扩散势垒，并在锌离子(脱嵌)过程中建立了稳定的晶体结构，”该团队成员李兆前说。

水系锌离子电池(AZIB)在储能设备中引起了广泛关注。钒基化合物由于其高比容量而被认为是水性锌离子电池有前途的阴极材料。然而，较低的本征电导率和缓慢的Zn 2+扩散动力学严重阻碍了其进一步的实际应用。

在这项研究中，研究人员开发了一种简便的水热方法，将氧空位引入NH 4 V 4 O 10纳米带(表示为VO-NVO)中，作为高性能AZIB的阴极材料。

在NVO晶格中产生氧空位可以加速离子和电荷转移动力学，减少锌离子的扩散势垒，并在锌离子(脱嵌)过程中建立稳定的晶体结构。由于更高的电化学表面反应性和更低的形成电子数量，这种缺陷工程还有助于增强 NVO 的表面电容贡献。

结果，所获得的VO-NVO正极在200 mA g -1下具有498.6 mAh g -1的卓越容量，在10 A g -1下具有295.6 mAh g -1的优异倍率性能和超长循环稳定性。 5 A g -1循环4000次后容量保持率为95.1% 。

该团队表示，这种引入氧空位的方法为解决AZIB高性能阴极问题提供了思路。