祝贺我司客户在水系锌离子电池钒基正极材料方向取得进展-华中科技大学能源学院温昶老师课题组【科幂双温区助力管式炉】

图1：在水系锌离子电池（AZIBs）中先进钒氮化物（VN）基正极的设计策略。(a) 通过使用AZIBs进行灵活的电力调节。(b) 商用钒氮化物失效模型的示意图。(c) 传统构建的钒氮化物异质结构抗失效模型的示意图。(d) 基于高界面稳定性和多孔通道效应的钒氮化物基正极的原位构建。

图2：(a) 合成过程的示意图。不同核壳样品的扫描电子显微镜（SEM）图像：(b) MIL-47(V)，(c) MIL@ZIF-1/2，(d) VONC-900。(e) 和 (f) VONC-900的透射电子显微镜（TEM）图像。(g) VONC-900的高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像，以及 (h) 核壳结构VONC-900的元素分布图。(i) 不同核壳结构VONC-T的X射线衍射（XRD）谱图。(j) 核壳结构VONC-T的氮气吸附/脱附等温线，插图显示了相应的孔径分布。VONC-900的高分辨率X射线光电子能谱（XPS）谱图 (k) V 2p。

图3：(a) 示意图说明了基于VONC-T的正极材料的转化反应过程。(b) VONC-900正极在0.2 mV/s扫描速率下，电压范围0.2-1.8 V的循环伏安（CV）曲线。(c) VONC-900在0.5 M电解液中的首次CV循环：乙腈、乙腈+10wt%水和水。(d) 来自密度泛函理论（DFT）计算的电荷密度差异图。(e, f) 非原位XRD图谱。(g) 不同状态下不同钒（V）物种的比例。(h) VONC-900和VONC-900-a在0.2 mV/s扫描速率下的CV曲线。

图4：(a) 倍率性能。(b) VONC-900-a的典型放电/充电曲线。(c) 带有等效电路图（插图）的Nyquist图。(d) VONC-900-a在0.2 A/g下的循环性能。(e) 单个电池能够为显示屏供电。(f) VONC-900-a在10 A/g下的长期循环性能。(g) 与已报道的基于钒的电极相比的Ragon图。

图5：VONC-900-a正极材料的电化学动力学分析：(a) 不同扫描速率下的循环伏安（CV）曲线。(b) Log(i)与Log(ν)的图。(c) 不同扫描速率下的容量贡献比率。(d) 恒电位间歇滴定（GITT）曲线。(e) 对应的锌离子扩散系数（D_Zn）。(f) 在特定状态下的原位电化学阻抗谱（EIS）。

图6：VONC-900-a正极材料的反应机理：(a) 特定状态下的扫描电子显微镜（SEM）图像。(b) VONC-900-a在首次充电至1.6 V和首次放电至0.2 V时的非原位X射线衍射（XRD）图谱。(c) VONC-900-a在原始状态0.2 V、首次充电至1.6 V和首次放电至0.2 V状态下的非原位X射线光电子能谱（XPS）图谱：V2p。(d) Zn 2p。(e) VONC-900-a经过5000个循环后的透射电子显微镜（TEM）图像。(f) 对应的高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像，以及插入的选区电子衍射（SAED）图。DFT计算：Zn²⁺在(g)非晶态VOx和(h)非晶态VOx@C中的扩散能垒。插图显示了相应的扩散路径。(i) VONC-T-a中Zn²⁺存储机理的示意图。