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文 章 信 息
氟元素调控钒酸铵[VO6]八面体实现高性能锌离子电池
第一作者：庄彦灵
通讯作者：宗泉，张启龙，曹国忠
单位：中国计量大学，浙江大学，华盛顿大学
研 究 背 景
水系可充电锌离子电池(ZIB)是目前大规模储能系统的有力竞争者之一。为了获得更好的电池性能，研究人员门致力于开发更高比容量和更稳定的正极材料。但是，正极材料的低电导率、缓慢反应动力学、较差结构稳定性是制约其电化学性能的主要因素。目前对于层状正极材料的研究大多集中在钒氧层间物种调控。在这项工作中，我们采用高电负性的氟原子来调节钒氧层的配位环境，以实现快速稳定的锌离子存储。
文 章 简 介
近日，来自中国计量大学宗泉联合浙江大学张启龙教授、华盛顿大学曹国忠教授在水系锌离子电池正极材料取得最新进展，相关成果以“Tuning [VO6] Octahedron of Ammonium Vanadates via F Incorporation for High-Performance Aqueous Zinc Ion Batteries”为题发表在国际期刊Small上。论文第一作者为中国计量大学研究生庄彦灵。
该文章利用高电负性的F原子来调节钒的配位环境，以实现快速稳定的锌离子存储，并且采用不同非原位表征研究了F-NVO中可逆的锌离子嵌入/脱出机理。实验结果和理论计算证明，F离子的引入使得[VO6]八面体发生变化，更有利于离子在阴极中的扩散和电子传递，降低了锌离子与V-O骨架之间的静电相互作用，提高了电子电导率，大大提高了稳定性和倍率性能。
本 文 要 点
要点一：F-NVO的结构表征和理论计算
图1. 晶体结构和形貌标准。
图2. 元素价态和第一性原理计算。
要点二：电化学性能表征及动力学分析
图3. NVO和F-NVO的电化学性能。
图4. F-NVO的动力学分析。
要点三：储锌机理分析
图5. F-NVO的电化学反应机理。
文 章 链 接
Tuning [VO6] Octahedron of Ammonium Vanadates via F Incorporation for High-Performance Aqueous Zinc Ion Batteries
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202306561
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