近日,济南大学原长洲教授团队发展了一种少层Mxene衍生合成策略,以少层V2CTx(f-V2CTx)为原料,通过水热反应和退火处理成功制备了碳包覆V2O3多孔纳米线组成的片状材料(V2O3@C),并将其用作锌离子存储的正极材料。借助独特的多孔片状形貌,缓冲钒氧化物在充放电时的体积膨胀,有效提高材料的结构稳定性;此外,V2O3原位晶格畸变获得丰富的缺陷,使得锌离子能够在V2O3@C中快速的嵌入和脱出,从而实现优异的倍率能力以及较高的比容量。
基于上述特征,V2O3@C正极在0.2 A g‒1电流密度时可提供380.0 mAh g‒1的高容量。同时,V2O3@C正极在 5.0 A g‒1表现出优异的循环稳定性,6500次循环后仍能保持为180.0 mAh g‒1。此外,组装的V2O3@C//AC ZIC器件在240 W kg‒1时具有30.2 Wh kg‒1的高能量密度,在1.0 A g‒1 循环10,000次后具有出色的容量保持率。该工作为设计合成稳定高效的ZICs正极材料提供了新颖且简单易行的策略,展示了用于水系ZICs的新型钒基正极材料的应用前景。
Huaqing Chen,† Yuyan Wang,† Chanjuan Liu, Jinfeng Sun,* Changzhou Yuan*
文章第一作者为济南大学硕士研究生陈华卿及王玉燕博士。
ChemNanoMat
DOI: 10.1002/cnma.202200394