水系锌离子电池钒基正极材料储能机制、存在的问题及其改性策略

作     者：张涛 吴贤文 蒋剑波 向延鸿 朱岭 吴显明 Zhang Tao;Wu Xianwen;Jiang Jianbo;Xiang Yanhong;Zhu Ling;Wu Xianming

作者机构：吉首大学化学化工学院湖南吉首416000 吉首大学物理与机电工程学院湖南吉首416000 

基　　金：国家自然科学基金项目(52064013,51762017,52064014,51862008) 湖南省教育厅重点项目(18A285)资助 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2023年第47卷第3期

页      码：399-424页

摘      要：中性或弱酸性体系下的水系锌离子电池(AZIBs)因高安全、低成本及高能量密度等特性成为近年来研究的热点。其中,备受关注的钒基化合物具有比容量高、结构灵活多样等优点在AZIBs领域展现出了广阔的市场应用前景。主要总结了钒基材料的4种反应机制并叙述了钒基正极材料在AZIBs中的研究进展,在AZIBs中,Zn^(2+)有着较大的离子半径,随着循环的进行Zn^(2+)不断嵌入/脱出,引起材料结构的变化,从而导致活性物质从导电集流体上脱落,严重影响电池的循环寿命;钒基材料本身的导电性能较差,不利于电子的转移;钒基材料在AZIBs中的电压窗口比较窄。针对这些问题,主要从离子和分子预嵌、表面修饰和复合材料制备、缺陷设计及金属离子掺杂、自支撑电极结构设计、电解液优化等5个方面进行了总结,并对未来AZIBs钒基正极材料的研究方向进行了总结与展望。

主 题 词：水系锌离子电池(AZIBs) 正极材料 钒基化合物 电化学机制 客体预嵌 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13373/j.cnki.cjrm.XY21040028

馆 藏 号：203118914...