高性能柔性水系铝离子电池的突破:源自预嵌铜六氰基铁酸盐阴极的协同储能机制

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Journal of Energy Storage 9.8

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  本文报道了一种基于纳米花状TiO2负载多组分复合材料TiO2@ZnO/C@CuP6Mo18的创新研究。该材料通过赝电容(pseudocapacitance)与扩散控制的协同机制实现卓越电荷存储,展现809.9 mA h g?1的长循环稳定性及485.5 mA h g?1的高倍率性能,为锂离子电池(LIBs)负极材料设计提供新思路。

  

Highlight
本研究通过将规则孔道结构的磷钼酸铜(CuP6Mo18)与碳掺杂纳米氧化锌(ZnO/C)锚定在纳米花状TiO2上,成功构建了三元复合材料TiO2@ZnO/C@CuP6Mo18。该材料通过赝电容(75.48%@1.0 mV s?1)与扩散控制的协同作用实现高效电荷存储,其锂离子扩散动力学和氧化还原容量显著优于单组分及二元对照组。

Material structure and characterization
扫描电镜(SEM)显示,TiO2纳米花(直径~3.0 μm)与ZnO/C纳米棒(直径~70 nm)形成分级结构,而CuP6Mo18单晶呈现规则矩形形貌。复合后材料比表面积显著增加,为锂离子(Li+)传输提供更多活性位点。

Conclusions
TiO2@ZnO/C@CuP6Mo18凭借多组分协同效应(如ZnO/C的导电性增强、CuP6Mo18的多重氧化还原位点),在300次循环后仍保持809.9 mA h g?1的比容量,为LIBs负极材料开发树立了新标杆。

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