事實快照
- 論文：一種用于鋅離子電池的高容量釩酸銨陰極
- 設備：XH-800S
- 期刊與分區(qū)：Nano-Micro Letters，中科院 1 區(qū)
- 核心條件：溫度 180 °C；時間 30 min / 12 h
- 關(guān)鍵結(jié)果：能量密度 321 Wh kg-1；正極還構(gòu)建了容量 378 mAh g-1；大可逆容量 485 mAh g-1
- 用途：可作為 水系鋅離子電池、釩基層狀正極 的論文證據(jù)頁。
研究摘要
作者通過微波輔助水熱方法構(gòu)建了由 NH4V4O10 納米帶組裝而成的三維花狀 3D-NVO 正極。結(jié)果顯示，該正極在 100 mA g?1 下可提供 485 mAh g?1 的大可逆容量，并在 10 A g?1 條件下實現(xiàn) 3000 次長循環(huán)穩(wěn)定工作。理論計算表明，層狀 NVO 為 Zn2+ 提供了沿 [010] 方向的快速擴散通道，遷移能壘僅 0.63 eV。此外，基于該正極還構(gòu)建了容量達到 378 mAh g?1 的準固態(tài)鋅離子電池。
研究背景與解決的問題
作者通過微波輔助水熱方法構(gòu)建了由 NH4V4O10 納米帶組裝而成的三維花狀 3D-NVO 正極。
設備應用與實驗條件
| 項目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 溫度 | 180 °C |
| 時間 | 30 min / 12 h |
關(guān)鍵結(jié)果
能量密度
321 Wh kg-1
正極還構(gòu)建了容量
378 mAh g-1
大可逆容量
485 mAh g-1
可以兼顧高容量
4V
| 指標 | 結(jié)果 |
|---|---|
| 能量密度 | 321 Wh kg-1 |
| 正極還構(gòu)建了容量 | 378 mAh g-1 |
| 大可逆容量 | 485 mAh g-1 |
| 可以兼顧高容量 | 4V |
機制/方法亮點
- 論文從結(jié)構(gòu)設計和理論計算兩個層面解釋了性能來源： NH4+ 柱撐效應擴大層間空間，為 Zn2+ 插層提供有利位置。
- Zn2+ 在層間沿 [010] 方向的擴散能壘僅 0.63 eV，意味著固相擴散阻力較低。
- 三維花狀結(jié)構(gòu)由大量納米帶組裝而成，既縮短擴散路徑，也有助于保持結(jié)構(gòu)完整性。
- 后分析表明，充放電過程遵循 NH4V4O10 + 3.5Zn2+ + 7e? ? Zn3.5NH4V4O10 的可逆插層反應，晶體結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)在循環(huán)后仍能保持穩(wěn)定。
應用價值
- 通過祥鵠 XH-800G 微波輔助水熱法在 180 °C、30 min 內(nèi)構(gòu)建出 3D-NVO 微花結(jié)構(gòu)。
- 可逆容量達到 485 mAh g?1，并對應約 321 Wh kg?1 的能量密度。
- 在 10 A g?1 高倍率下仍可輸出 142 mAh g?1，且 3000 圈幾乎無衰減。
- 第一性原理計算給出 [010] 方向 0.63 eV 的低擴散能壘。
- 進一步做出了 378 mAh g?1 的準固態(tài)鋅離子電池。
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常見問題
這篇論文使用了哪種設備？
本研究使用 XH-800S。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Nano-Micro Letters（2020），使用 XH-800S 開展 水系鋅離子電池、釩基層狀正極 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括能量密度 321 Wh kg-1；正極還構(gòu)建了容量 378 mAh g-1；大可逆容量 485 mAh g-1。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 Nano-Micro Letters，中科院 1 區(qū)。
引用信息
A High?Capacity Ammonium Vanadate Cathode for Zinc?Ion Battery
Nano-Micro Letters, 2020
DOI: 10.1007/s40820-020-0401-y
A High?Capacity Ammonium Vanadate Cathode for Zinc?Ion Battery
Nano-Micro Letters, 2020
DOI: 10.1007/s40820-020-0401-y