快科技4月11日消息，中國科學技術大學宋禮教授團隊開發(fā)出具有快速充電性能的銨根插層五氧化二釩鋅離子電池正極材料，相關成果日前發(fā)表于國際學術期刊《美國科學院院刊》上。

據介紹，水系鋅離子電池具有安全、無毒以及較高的理論容量等特點，是目前最具潛力的可持續(xù)儲能技術之一。

在眾多水系鋅離子電池電極材料中，層狀釩氧化物具有晶體結構可調、容量高等特點，是現階段廣泛研究的正極材料。

科研人員發(fā)揮同步輻射光源綜合性實驗平臺的優(yōu)勢，結合多種原位與非原位同步輻射譜學實驗技術發(fā)現，銨根離子插層在很大程度上誘發(fā)了釩—氧鍵的結構畸變，進一步導致電子結構的重排，促使軌道中空態(tài)的占據。

這種軌道占據極大地提高了材料的電導率，聯合銨根離子插層后拓寬的層間距，從而顯著加速了鋅離子的轉移，實現了鋅離子電池的超高倍率性能。

該實驗結果表明，在電流密度為200倍率時，銨根插層五氧化二釩正極材料的比容量仍維持在101.0毫安時每克，且充電時間僅需18秒。

該成果不僅從原子軌道方面對插層型五氧化二釩材料中鋅離子儲能機制的理解提供了依據，也為高性能鋅離子電池在快充儲能器件中的應用奠定了基礎。

總結

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