富含氧空位的共掺杂V2O5作为水系锌离子电池的高性能正极材料

《Dalton Transactions》：Oxygen vacancy-rich Co-doped V2O5 as a high-performance cathode for aqueous zinc-ion batteries

水系锌离子电池的高性能阴极材料研究。通过简单煅烧制备了Co掺杂V2O5并引入氧空位（O2-）的CoVO材料。结构分析显示钴离子置换未破坏晶体框架，氧空位调控电子环境。材料电子导电性提升，Zn2+吸附位点增加，离子扩散效率提高。O2- CoVO电极比容量达1180 mAh/g，循环稳定性优于原始CoVO。缺陷工程为优化水系锌离子电池阴极提供新思路。

　　

开发高性能正极材料对于推动水系锌离子电池（AZIBs）的发展至关重要。在这项研究中，我们报道了一种掺钴的V₂O₅（CoVO）材料，该材料通过简单的煅烧工艺制备出了大量的氧空位（O_d-CoVO）。结构分析表明，钴以替代方式掺入材料中，而没有破坏V₂O₅的晶体框架；同时，氧空位的引入有效调节了电子环境。钴掺杂和氧空位的共同作用提升了电子导电性，增加了Zn²⁺的吸附位点，并促进了离子扩散。因此，O_d-CoVO电极相较于未经改性的CoVO电极，表现出更高的比容量、更优异的倍率性能以及更出色的长期循环稳定性。这些发现表明，缺陷工程为优化下一代水系锌离子电池用钒基正极材料提供了有前景的途径。