【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230252
采用水基流变相辅助的固相法,以异质碳蔗糖和石墨为碳源,合成了LiMn0.8Fe0.2PO4/C复合材料,研究了不同石墨加入方式对所制复合材料电化学性能的影响,并对所制备的LiMn0.8Fe0.2PO4/C复合材料进行了X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征。结果表明,不同石墨包覆工艺对材料结构和电化学性能具有显著影响。前驱体煅烧后再加入石墨获得的样品纯度高,形貌呈均一的椭圆形,在0.1C下的放电比容量为149 mAh·g-1,达到其理论比容量的87%;在5C下最大的放电比容量为133 mAh·g-1;在2C倍率下经过300次循环后比容量维持在127 mAh·g-1,衰减率仅为1.9%,表现出了优良的循环稳定性。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240430
2D过渡金属碳/氮化物或碳氮化物(MXenes)因其独特的物理和化学性质,在电学、光学、催化和环境等多个领域展现出了广泛的应用潜力。这些独特的性质为MXenes材料在各个领域的创新应用奠定了坚实的基础。近年来,2D MXenes纳米材料的界面调控策略受到了广泛关注。研究者通过不同的方法,如表面基团控制、表面吸附、表面复合和交联等,对MXenes进行了深入的改性研究。本文综述了MXenes的界面调控策略及其功能化材料在能量存储、催化、光电探测、电磁屏蔽、污染物吸附和生物医药领域的研究进展。
【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%。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260066
水系锌碘电池凭借锌、碘储量丰富、价格低廉、电池体系本征安全及较高的理论能量密度等优点,成为储能领域的研究热点。然而,其正负极在常用电解液(如ZnSO4、Zn(CF3SO3)2、ZnCl2等)体系中面临着一系列尚未解决的问题,如正极的多碘离子穿梭效应、活性碘的溶解,负极的锌枝晶、锌腐蚀及副反应等,这严重限制了水系锌碘电池的进一步发展。而向电解液中添加功能性添加剂有望同时缓解正负极的上述问题,且该操作简单,易于大规模工业化生产。因此,本文围绕水系锌碘电池电解液添加剂,系统阐述了水系锌碘电池在常用电解液体系中面临的关键挑战,综述了各类添加剂(大分子、有机添加剂、无机添加剂)的作用机理、功能、性质及其在水系锌碘电池中的性能表现。最后,对水系锌碘电池中电解液添加剂的未来发展方向进行了展望,以期为筛选和设计特定功能添加剂,实现高性能水系锌碘电池提供新思路。
