聚合物结构调控层状氧化钒正极的锌存储能力

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Polymer Configuration Regulates Zinc Storage Capacity of a Layered Vanadium Oxide Cathode

采用聚氧甲基苯胺（POMA）预插层改性V2O5，增大层间距至19.34 ?，显著提升水系锌电池阴极容量及循环稳定性，10,000次后容量保持186.8 mAh g?1，抑制活性物质溶解，为设计高性能阴极提供新策略。

　　

层状结构的V₂O₅化合物是水系锌电池（AZBs）中典型的正极材料。然而，它常常会遇到钒严重溶解和结构坍塌的问题，从而导致循环寿命较短。在本研究中，我们使用聚o-甲氧基苯胺（POMA）对V₂O₅进行预插层处理，所得到的材料POMA-V₂O₅的层间距达到了19.34 ?，远大于商业化的V₂O₅（c-V₂O₅）和聚苯胺插层V₂O₅（PANI-V₂O₅）的层间距。正极的放电容量与其层间距密切相关，POMA-V₂O₅正极在1 A g^{–1的电流下具有最高的初始放电容量，为353.8 mAh g–1，分别是c-V₂O₅和PANI-V₂O₅正极的2.94倍和1.73倍。令人满意的是，Zn//POMA-V₂O₅电池具有优异的循环稳定性，在10 A g–1的电流下经过10,000次循环后仍能保持186.8 mAh g–1的容量。这一调控策略为进一步设计高性能的AZB正极插层化合物提供了新的方法。}