结合结构修改和电解质调节,使MoO3-x @TiO2作为水性离子电池的阴极的长期周期稳定性成为可能
Wenjie Huang1, Hui Wang1, Renzong Hu1
1School of Materials Science and Engineering, and Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Energy Storage Materials, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|June 2, 2023
概括
这项研究通过修改三氧化 (MoO3) 阴极和调节电解质来增强可充电水性离子电池 (AZIB). 新的MoO3-x@TiO2阴极与Al2(SO4)3添加剂实现了卓越的稳定性和容量超过5000个周期.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 正方形三氧化物 (α-MoO3) 是可充电水性离子电池 (AZIB) 的有前途的阴极材料,因为它具有多价氧化还原对和分层结构.
- 然而,纯的α-MoO3表现出不良的循环稳定性,其特点是快速的容量衰变,溶解和结构崩,以及阳极副产品和树突形成.
研究的目的:
- 为了研究质子介质成MoO3.3的机制.
- 制定一项联合战略,结合结构修改和电解质调节,以改善AZIB中的MoO3阴极的周期稳定性和容量保留.
主要方法:
- 合成的缺氧α-MoO3被TiO2 (MoO3-x@TiO2) 覆盖,作为阴极材料.
- 使用ZnSO4电解质与Al2(SO4) 3添加剂进行电解质调节.
- 研究了修改后的阴极和阳极的电化学性能和循环稳定性.
主要成果:
- 在5000个循环后,MoO3-x@TiO2阴极在30 A g-1下产生了93.2 mA hg-1的可逆容量.
- TiO2涂层和缺氧减轻了结构损伤,改善了质子扩散.
- 添加Al2(SO4) 3添加剂作为质子源,防止副产品的形成,并促进阳极上均的Zn沉积.
结论:
- 结构修改 (TiO2涂层和缺氧) 和电解质调节 (Al2(SO4) 3添加剂) 的联合策略显著提高了AZIB中的MoO3阴极的循环稳定性.
- 添加剂Al2(SO4) 3通过稳定结构,促进质子扩散和改善 Zn 沉积,使阴极和阳极都受益.
- 这种方法为开发高性能和稳定的AZIB提供了一个有希望的途径.
更多相关视频
07:55Elemental-sensitive Detection of the Chemistry in Batteries through Soft X-ray Absorption Spectroscopy and Resonant Inelastic X-ray Scattering
Published on: April 17, 2018
12.8K
11:04Synthesis of Ionic Liquid Based Electrolytes, Assembly of Li-ion Batteries, and Measurements of Performance at High Temperature
Published on: December 20, 2016
13.0K
