Na3V2(PO4)3@C用作水系锌离子电池正极材料的研究

作者：衡永丽; 谷振一; 郭晋芝; 吴兴隆^*

来源：储能科学与技术, 2021, 10(03): 938-944.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0056

• 水系锌离子电池
• 正极材料
• 磷酸钒钠
• 高浓度电解液
• 长循环寿命

水系锌离子电池(AZIBs)是未来大型储能领域中具有吸引力的选择之一。但合适的用于锌离子存储的正极材料少之又少。本工作以NASICON结构的正极材料Na3V2(PO4)3(NVP)作为储锌正极材料,在高浓度的电解液中可以实现高效的Zn2+存储并展现出超长的循环性能。本研究采用简单的溶胶凝胶法制备出均匀碳包覆的NVP,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电等表征测试手段,分析NVP材料的结构、形貌和用作AZIBs正极时表现出的电化学性能。同时,本工作研究了不同浓度的电解液对电化学性能的影响。结果表明,电解液浓度提升后NVP材料可以展现出更高的容量存储、卓越的倍率性能和超长的循环寿命。在2000 mA/g的超高电流密度下循环1000圈之后,容量保持率仍为77.8%,并且在循环过程中材料的每圈库仑效率接近100%。此外,通过循环伏安法(CV)和恒电流间歇滴定法(GITT)进一步探索了NVP电极的动力学过程并得出,NVP材料出色的电化学性能的表现归因于其稳定和开放的NASICON框架和优异的动力学行为。

• 单位
  东北师范大学