朱孔军、刘鹏程、梁彭花,AFM:体积中和策略实现近零应变的H2V3O8/MXene/VO2正极用于长寿命水系锌离子电池!博士生季定玮/郭君共一
能源学人
2026-03-22 08:00
文章摘要
背景:水系锌离子电池(ZIBs)因锌储量丰富、成本低和安全性高而成为储能研究热点,但钒氧化物正极在充放电过程中严重的体积膨胀/收缩问题限制了其应用。研究目的:为解决此问题,受航天领域近零热膨胀复合材料启发,本研究首次提出体积中和策略,将充放电过程中体积变化趋势相反的H2V3O8/MXene(放电收缩)和VO2/MXene(放电膨胀)材料复合,旨在构建体积近零应变的正极以提升电池性能。结论:通过一步高温混合水热法制备的H2V3O8/MXene/VO2复合正极在0.1 A g⁻¹下放电比容量达457 mAh g⁻¹,在10 A g⁻¹下经5000次循环后仍保持352 mAh g⁻¹,表现出优异的倍率性能和循环稳定性。原位XRD和光纤监测证实了体积中和策略有效抑制了体积变化,增强了结构稳定性和离子扩散动力学,为高性能ZIBs及其他储能系统提供了新思路。
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