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课题组在《Journal of Energy Chemistry》发表有机无机杂化锌离子电池研究

     近期,课题组在《Journal of energy chemistry》发表有机无机杂化锌离子电池研究.阳离子预嵌策略有助于提升层状钒氧化物的电化学性能,但是现有的阳离子插层剂,只起到了扩大层间距,稳定层结构作用,并没有贡献额外的电化学容量。本工作采用具有Zn2+储存能力的亚甲基蓝为插层剂,通过溶胶凝胶法和离子交换法制备了亚甲基蓝插层V2O5型钒氧化物(HVO-MB)。亚甲基蓝不但能扩大层间距,而且通过配位反应储存Zn2+,增加了HVO-MB的储锌性能。将HVO-MB在3 M Zn(CF3SO3)2水系电解液中进行测试,Zn//HVO-MB电池表现出优异的电化学性能,电流密度为0.1 A g-1时,比容量高达418 mAh g-1;当电流增大50倍,放电比容量保持在243 mAh g-1;10 A g-1的电流密度下,经2000圈循环后容量保持率为88%。电化学动力学分析发现HVO-MB存在着较大的赝电容电荷存储行为,这得益于其大的层间距和配位反应提供的快速离子迁移和电子传输能力。通过对其储能机制探究表明,HVO-MB同时具备了锌离子嵌入机制和配位反应机制。

Methylene blue intercalated vanadium oxide (HVO-MB) is designed as an organic-inorganic hybrid cathode for zinc-ion batteries, exhibiting promising electrochemical performances with synergistic energy storage between reversible Zn2+ intercalation and coordination reaction mechanism.