锌箔原位自组装水合五氧化二钒在锌负极保护中的应用
黄卫峰, 冯敬腾, 汪鑫, 徐志龙, 李嘉欣, 孙广慧, 孙艳, 孙瑶, 刘熙, 程银锋, 许光日, 杨理
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250267
采用锌箔原位自组装法,将水合五氧化二钒(HVO)直接生长于锌箔表面,成功制备了具有HVO保护层的锌负极(VOZn)。通过调控组装时间可精确控制保护层的厚度。该原位自组装过程有利于在保护层与锌基体之间形成紧密界面,有效抑制充放电过程中保护层的剥落。更重要的是,富含含氧官能团的HVO显著增强了负极表面的亲锌性,从而使Zn2+均匀分布,促进了锌的均匀成核与沉积。此外,该保护层可作为物理屏障,有效减少电解液中自由水与锌负极的直接接触,进而抑制副反应的发生。因此,该复合电极展现出优异的电化学性能:在0.5 mA·cm-2的电流密度下,表现出较低的滞后电压(37 mV)和长达700 h的循环寿命。基于VOZn组装的全电池在1 000次循环后,容量保持率高达71%。
关键词: 水系锌离子电池, 锌负极, 原位自组装, 水合五氧化二钒

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