水热时间对水系锌离子电池正极材料HNaV_(6)O_(16)·4H_(2)O电化学性能的影响

本文利用水热法制备出纳米带状HNaV_(6)O_(16)·4H_(2)O,研究了水热反应时间对产物电化学性能的影响。首先采用XRD、SEM和TEM对HNaV_(6)O_(16)·4H_(2)O结构与形貌进行表征,然后利用电池测试仪和电化学工作站分析了HNaV_(6)O_(16)·4H_(2)O的电化学性能。研究结果表明:水热时间为18 h时,HNaV_(6)O_(16)·4H_(2)O纳米带的电化学性能最佳,在0.5 A·g^(-1)下拥有457 mAh·g^(-1)的高比容量,经过100次循环后其比容量仍可达434 mAh·g^(-1);在2 A·g^(-1)的大电流密度下循环2000次的比电容量为372 mA·g^(-1),容量保持率高达99.5%。

铵钒氧化物的可控水热合成及其储锌性能

铵钒氧化物作为水系锌离子电池正极材料具有轻质、高容量等特点,但其可控合成仍面临挑战。采用乙二醇(EG)辅助调控的一步水热法成功制备出一系列物相与形貌不同的铵钒氧化物。研究表明,当EG添加量由0 mL增加到1.6 mL,水热产物由带状(NH_(4))_(2)V_(6)O_(16)转变为棒状NH_(4)V_(4)O_(10);当EG添加量为18 mL时,所得产物为片状(NH_(4))_(2)V_(4)O_(9)。对比发现,棒状NH_(4)V_(4)O_(10)表现出最佳的电化学性能,其在0.1 A/g电流密度下展现出415.8 mAh/g的高比容量,经过12000次循环(10 A/g电流密度下)后的容量保持率高达94.1%。NH_(4)V_(4)O_(10)卓越的电化学性能得益于其单连接的氧原子与NH_(4)^(+)之间相互作用形成的稳定层状结构,有效增强了其循环稳定性,纳米棒状形貌以及明显的电容效应提升了其倍率性能和动力学特性。