In-situ tuning the NH4+ extraction in (NH4)2V4O9 nanosheets towards high performance aqueous zinc ion batteries

电化学 阴极 材料科学 水溶液 电极 储能 离子 萃取(化学) 功率密度 化学工程 电池(电) 无机化学 化学 色谱法 物理化学 工程类 功率(物理) 有机化学 物理 量子力学
作者
Fuhan Cui,Fang Hu,Xin‐Yao Yu,Chao Guan,Guihong Song,Kai Zhu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:492: 229629-229629 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229629
摘要

Aqueous rechargeable Zn ion batteries (ARZIBs) are investigated as a capable alternative battery technology for a large-scale energy storage system. Exploring and understanding the Zn ions storage mechanism is a significant method to adjust the Zn ion storage behavior of electrode materials. Herein, we demonstrate a phase transition of the (NH4)2V4O9 cathode material at the voltage of above 1.3 V. After the initial Zn2+ insertion/extraction process, bilayer V2O5·nH2O is observed and the interlayer spacing is enlarged, boosting the electrochemical performance of the electrode. The cathode materials show an enhanced capacity of 508 mAh g−1 at 100 mA g−1 and stable cycling performance (259 mAh g−1 after 1000 cycles at 10 A g−1, with 98.2% capacity retention). Moreover, the (NH4)2V4O9 nanosheets exhibited a remarkable specific energy density of 373.2 Wh kg−1 at a power density of 74.6 W kg−1, suggesting its potential application for the high-performance ARZIBs.
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