沈阳工业大学《ASS》：石墨烯包裹的VO2纳米带，用于Calendar-Life锌存储设备

成果简介

锌离子水电池（AZIBs）具有安全性高、成本低和环保等特点，被认为是新兴的储能系统。它们在智能电网和可穿戴设备中具有潜在的应用价值。然而，如何设计出与阳极相匹配的合适阴极材料仍是一项挑战。本文，沈阳工业大学武祥 教授、东北大学 罗绍华等研究人员在《Advanced Sustainable Systems》期刊发表名为“Graphene Oxide Wrapped VO2 Nanobelts for Calendar-Life Zn Storage Devices”的论文，研究通过简便的水热法制备了氧化石墨烯（GO）包覆的VO2纳米颗粒。在电流密度为 0.1Ag-1 时，Zn//VO2@GO电池的比容量为323mA hg-1。在 5Ag-1循环1000次后，它仍能保持88% 的容量保持率。此外，组装好的柔性电池在不同的折叠条件下都表现出卓越的机械稳定性。

图文导读

图1、制备样品的结构表征。

图2.所有样品的形态表征

图3、电化学性能

图4、电化学反应动力学

图5、a) 不同充放电状态下的原位 XRD 图样。b) 完全充放电状态下 Zn 2p 的 XPS 光谱和 c) V 2p 的 XPS 光谱。

图6、a) 柔性器件结构示意图。） c) EIS 光谱。d) 1 A^g-1 下的长期循环。

小结

总之，我们通过简便的水热法制备出了VO2@GO纳米颗粒。VO2@GO电极在电流密度为 0.1Ag-1时具有很高的比容量。此外，它们还表现出了理想的能量密度和功率密度。无定形碳层提高了电极材料的导电性。同时，它还有利于Zn2+在反应过程中的插入和脱出。组装后的锌离子电池在大电流密度下表现出优异的比容量和速率性能。软包电池还具有卓越的机械稳定性和持久的循环能力，这表明其在先进储能系统中大有可为。

文献：https://doi.org/10.1002/adsu.202400077