基于介孔氮掺杂氧缺陷型三氧化二铁正极的新型高性能可充放碱性锌电池（英文）

作者：滕春霖^*; 张传奇; 尹克书; 赵梦晓; 杜叶双; 吴奇; 卢锡洪^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(04): 920-928.

• zinc battery
• oxygen-deficient
• Fe_2O_3
• mesoporous
• nitrogen doping

高效、环保、廉价的正极材料被认为是可充电碱性锌电池(RAZBs)的核心要素.据此,本工作开发出一种具有三维有序介孔结构、丰富氮掺杂和氧缺陷的三氧化二铁纳米材料(N-Fe2O3-x).该材料作为一种新型碱性锌电池的正极材料,表现出优异的性能.N-Fe2O3-x纳米材料采用独特的高等静压纳米铸造工艺和N2等离子体活化方法制备,该材料具有高有效面积、丰富的活性位点、快速的电解质扩散通道和短电荷传输途径.以优化后的N-Fe2O3-x材料为正极,金属锌为负极制备的N-Fe2O3-x//Zn碱性锌电池具有高的容量(288 m A h g-1)和能量密度(135 W h kg-1,基于活性物质N-Fe2O3-x的重量计算).此外,该可充电锌电池具有良好的稳定性,在10 A g-1电流密度下,1000次循环后仍有73%的电容保持率.该N-Fe2O3-x//Zn电池的电化学性能远远高于目前其他铁基锌电池.本工作首次利用三氧化二铁作为正极材料应用于可充电碱性锌电池的研究,其优良特性将吸引更多研究者的兴趣.

• 单位
  中山大学