东南大学AM:超分子自组装超薄纳米片助力超快离子扩散动力学锌电池_百度...
发布网友
发布时间：3小时前
共1个回答
热心网友
时间：2小时前
层状氧化物阴极中阳离子的纳米约束是实现先进锌离子存储性能的重要方法。然而，传统水热/溶热路线受限于其不可控的相结构以及实现多个阳离子共约束的困难。本研究采用超分子自组装策略，利用不同单一阳离子（如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Al3+、NH4+和多种阳离子组合）对超薄V2O5纳米片进行组装，显著提高了比容量和Zn离子扩散动力学。单阳离子封闭方式提高了性能，而多阳离子封闭则通过协同支柱效应产生了优异的结构和循环稳定性。优化的Zn离子扩散系数（7.5 × 10-8cm2s-1）超越了大多数V基阴极报道的性能。这项研究开发了一种新型多阳离子纳米融合策略，适用于高性能水电池阴极，同时提供了通过一般超分子组装途径调节锌离子扩散动力学的客体阳离子的新见解。
文中提供了详细的图文简介，包括V2O5纳米片胶体的制备过程、结构表征、以及不同阳离子封闭下V2O5样品的性能比较。通过循环伏安曲线（CV）和恒流充放电（GCD）曲线展示了不同阳离子封闭对电化学性能的影响。此外，通过能谱（EDS）图和电化学阻抗谱（EIS）分析，揭示了不同阳离子封闭对电化学性能的贡献，包括阳离子扩散动力学和电化学稳定性。
研究还探讨了不同阳离子组合的协同自组装产物的结构特征和性能。通过x射线衍射（XRD）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像，分析了协同自组装产物的晶体结构和微观形态。原位拉曼轮廓图揭示了不同阳离子组合对Zn2+扩散动力学的影响。
文中还应用了恒电流间歇滴定技术（GITT）分析了多个阳离子约束对样品电化学性能的影响。比较了不同阳离子下Zn2+迁移路径的能垒，并通过电荷差分密度图分析了K+后V2O5与Zn2+离子之间的键合性质。最后，比较了Na+、K+和Na++K+下Zn2+迁移路径的能垒，进一步验证了多阳离子协同效应在提高Zn离子扩散动力学方面的优势。
研究结果表明，通过超分子自组装策略，实现了对层状氧化物阴极中阳离子纳米约束的精准，显著提高了锌离子电池的性能。这项研究为高性能锌离子电池的阴极材料设计提供了新的思路和方法，对于推动电池技术的发展具有重要意义。
热心网友
时间：2小时前
层状氧化物阴极中阳离子的纳米约束是实现先进锌离子存储性能的重要方法。然而，传统水热/溶热路线受限于其不可控的相结构以及实现多个阳离子共约束的困难。本研究采用超分子自组装策略，利用不同单一阳离子（如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Al3+、NH4+和多种阳离子组合）对超薄V2O5纳米片进行组装，显著提高了比容量和Zn离子扩散动力学。单阳离子封闭方式提高了性能，而多阳离子封闭则通过协同支柱效应产生了优异的结构和循环稳定性。优化的Zn离子扩散系数（7.5 × 10-8cm2s-1）超越了大多数V基阴极报道的性能。这项研究开发了一种新型多阳离子纳米融合策略，适用于高性能水电池阴极，同时提供了通过一般超分子组装途径调节锌离子扩散动力学的客体阳离子的新见解。
文中提供了详细的图文简介，包括V2O5纳米片胶体的制备过程、结构表征、以及不同阳离子封闭下V2O5样品的性能比较。通过循环伏安曲线（CV）和恒流充放电（GCD）曲线展示了不同阳离子封闭对电化学性能的影响。此外，通过能谱（EDS）图和电化学阻抗谱（EIS）分析，揭示了不同阳离子封闭对电化学性能的贡献，包括阳离子扩散动力学和电化学稳定性。
研究还探讨了不同阳离子组合的协同自组装产物的结构特征和性能。通过x射线衍射（XRD）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像，分析了协同自组装产物的晶体结构和微观形态。原位拉曼轮廓图揭示了不同阳离子组合对Zn2+扩散动力学的影响。
文中还应用了恒电流间歇滴定技术（GITT）分析了多个阳离子约束对样品电化学性能的影响。比较了不同阳离子下Zn2+迁移路径的能垒，并通过电荷差分密度图分析了K+后V2O5与Zn2+离子之间的键合性质。最后，比较了Na+、K+和Na++K+下Zn2+迁移路径的能垒，进一步验证了多阳离子协同效应在提高Zn离子扩散动力学方面的优势。
研究结果表明，通过超分子自组装策略，实现了对层状氧化物阴极中阳离子纳米约束的精准，显著提高了锌离子电池的性能。这项研究为高性能锌离子电池的阴极材料设计提供了新的思路和方法，对于推动电池技术的发展具有重要意义。
