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层状VS2材料在水系锌离子电池的应用

2017.5.09

  水系可充电电池因其安全、成本低、能量密度高、环境友好等优点在大规模储能中有极大的应用前景。传统的镍氢、镍铬、碱性锌锰水系电池能量密度低,循环性能差,难以满足市场的需求。因此,设计构筑高性能水系电池具有重要意义。锌资源丰富,价格低廉,在水溶液中较为稳定,近年来锌离子电池引起人们广泛的关注。然而,已报导的适合锌离子脱嵌的电极材料非常有限,设计高性能、长寿命的锌离子电池电极材料是很多科研工作者的研究重点。

  近日,武汉理工大学麦立强教授团队利用VS2高电导以及大层间距的特点,首次设计构筑高性能的Zn//VS2电池。这种锌离子电池具有高能量密度和长循环寿命。在小电流密度0.05 A•g-1下具有190.3 mA•h•g-1的容量,大电流密度0.5 A•g-1下200次循环后仍具有112.3 mA•h•g-1的容量。通过原位拉曼光谱、非原位XRD和TEM研究表明锌离子可在VS2层间进行可逆的分级脱嵌。该工作表明层状VS2材料是一种很有潜力的可充电水系锌离子电池电极材料。


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