隨著間歇性可再生能源和區域智能電網的快速發展,鋰離子電池(LIBs)由于鋰資源的限制,已經不能滿足日益增長的大型儲能應用需求。近年來,考慮到鈉資源的豐富性和低成本等優點,研究人員正在致力于研發出可替代LIB的鈉離子電池(SIB)。開發具有多種結構優點協同作用的納米材料被認為是改善鈉離子電池負極緩慢離子動力學和嚴重結構退化的有效策略。基于此,哈爾濱工業大學裴健和陳剛教授等人通過簡單的靜電紡絲和煅燒工藝制備了一種蜂窩狀無定形Zn2V2O7(ZVO‐AH)納米纖維作為SIBs負極材料,其具有豐富的缺陷位點、復雜的空腔和良好的機械柔性。該制備策略依賴于有機釩源的膨脹和揮發性,蜂窩狀空腔的形成機理與吹糖法相似,VO(acac)2的揮發會導致釩的損失,并導致非晶化。在無定形態和蜂窩狀空腔的協同作用下,ZVO‐AH顯示出增強的電化學活性、加速的鈉離子擴散和穩健的結構。令人印象深刻的是,ZVO-AH負極具有出色的循環穩定性(在5 A g?1下循環5000次后的容量保持率為112%)和高倍率容量(10 A g?1下的比容量為150 mAh g?1)。合成的多功能性能夠協同促進更多潛在材料在鈉離子存儲中的實際應用。


Zhongzheng Qin, Chade Lv, Jian Pei, Chunshuang Yan, Yongyuan Hu, Gang Chen. A 1D Honeycomb-Like Amorphous Zincic Vanadate for Stable and Fast Sodium-Ion Storage. Small 2020, 1906214.
DOI: 10.1002/smll.201906214
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