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我院科研团队在水系锌离子电池有机无机杂化正极材料研究方面取得新进展

阅读次数:     日期:2023-04-03

近日,我院”能量转换和光电催化材料”团队在化学一区Top期刊《Journal of Energy Chemistry》发表题为“Methylene Blue Intercalated Vanadium Oxide with Synergistic Energy Storage Mechanism for Highly Efficient Aqueous Zinc Ion Batteries的研究论文。

水系锌离子电池(ZIBs)因其安全性高,资源丰富,制造成本低等优点,成为大规模能源储存和能源转化的电池系统之一,寻找能够实现锌离子高效嵌入和脱出的电极材料成为制约其发展的关键因素。而在水系锌离子电池正极材料领域,拥有开放架构的钒氧化物凭借着多重氧化还原反应和大的层间距实现了对Zn2+的高效储存。金属/非金属离子预嵌入的V2O5型钒氧化物已被广泛研究,但是一般来说,预嵌入客体离子为常规金属离子或有机分子,它们本身并不具备储能特性,因此对目标产物性能提升有限。而亚甲基蓝是一种带正电荷的平面芳香结构的有机小分子,它作为一种合适的预嵌入客体分子,不仅能够增大层间距,稳定层间结构,而且还能通过自身反应储锌,这对水系锌离子电池正极材料的性能提升是大有裨益的。

图1.亚甲基插层氧化钒(HVO-MB)示意图

论文第一作者为水资源利用与化学化工专业博士研究生仝云霄,通讯作者为罗民教授,研究工作得到了国家自然科学基金(21965027)和化工一流学科专项资金(NXY-LXK2017A04)的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.10.040