中南大学材料学院周江

lanchougu

中南大学周江、梁叔全教授团队提出了一种普遍适用于金属离子预嵌V2O5的方法，通过该方法实现了过渡金属离子（Fe2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+）在V2O5结构中的化学预嵌入。通过对合成过程中金属离子的含量、金属离子种类、焙烧过程的温度等参数的控制，发现金属离子能否通过该方法实现V2O5结构中的预嵌入，取决于其离子半径；同时含量与焙烧温度的精确控制可使最终样品兼顾较大（001）晶面间距与较高结晶程度。该结构可为Zn2+在主体材料中的扩散提供宽阔且稳定的内部空间。测试表明，该系列材料在0-50 °C环境表现出了杰出的倍率和循环性能，具备优秀的温度适应能力。例如Cu2+预嵌入的CuVO-300正极在0.5-10 A g-1的电流密度区间内表现出了理想且稳定的倍率性能，在10 A g-1长循环测试中表现出了307 mA h g-1的初始比容量，并经初期小幅度的下降后（204 mA h g-1）稳定循环了10000圈（180 mA h g-1），相比稳定时的容量保持率达到了88%。相关成果以“Transition metal ion-preintercalated V2O5 as high-performance aqueous zinc- ion battery cathode with broad temperature adaptability”为题发表于国际著名期刊Nano Energy上。杨永强硕士为论文的第一作者，梁叔全教授、周江特聘教授为论文共同通讯作者。