锌离子电池正极材料V2O5的储能机理和容量衰减原因

摘要：

采用水热法结合热处理制备了具有高结晶性的V2 O5,利用X射线衍射仪、 球差校正扫描透射电子显微镜和扫描电子显微镜对V2 O5的物相和形貌进行了表征,发现制备的V2 O5择优取向生长并且具有良好的结晶性.电化学测试结果表明,以V2 O5为正极材料的电池在电流密度为0.5 A/g下首次放电比容量约为340 mA·h/g.在电流密度为5 A/g下电池的首次放电比容量为170 mA·h/g,并且循环100次后衰减为50 mA·h/g.对不同放电态的V2 O5正极材料的物相进行了分析,得出了V2 O5正极材料在充放电过程中发生了锌离子和质子共嵌入(脱出)的反应机理;V2 O5正极材料在充放电过程中发生的非晶化和副产物碱式硫酸锌的生成是导致以V2 O5作为水系锌离子电池正极材料的电池系统发生容量衰减的主要原因.

关键词：锌离子电池、五氧化二钒正极、球差校正扫描透射电子显微镜、容量衰减

所属期刊栏目：41

分类号：O646;O611.6(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：中美国际科技合作项目;深圳技术计划项目

在线出版日期：2020-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1859-1865