開發(fā)用于可充電水系鋅離子電池 (AZIB) 中優(yōu)異電化學性能的金屬離子嵌入活性材料仍然是個挑戰(zhàn)，這是因為晶格框架的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性和內(nèi)在靜電排斥導致的結(jié)構(gòu)破壞和低倍率性能。

針對這些問題，鄭州大學付永柱教授、郭瑋副教授等人報道了一種釔釩氧化物-聚（3,4-亞乙基二氧噻吩）（PEDOT@YVO）復合材料，用作AZIBs的穩(wěn)定正極。

PEDOT是一種聚合物模板劑，通過EDOT單體的水熱氧化聚合，插入YVO樣品中改善了YVO正極的晶體結(jié)構(gòu)。單體的插入鏈 (PEDOT) 不僅提供了 PEDOT@YVO復合材料的改進的層狀結(jié)構(gòu)或明確的面間距，而且還賦予了離散的導電層。

圖1. PEDOT@YVO和YVO樣品的結(jié)構(gòu)改性和物理化學表征

因此，PEDOT@YVO復合電極在0.2 C下比純 YVO（125.5 mAh g^-1) 表現(xiàn)出有效的導電性和更高的初始比容量（308.5 mAh g^-1）。

它還具有4000次循環(huán)的長期穩(wěn)定充放電循環(huán)性能，1C下的容量保持率為79.2%，優(yōu)于YVO（29.4 mAh g^-1）。復合材料的氧空位和改善的導電性是增強電化學性能的原因。這項工作揭示了構(gòu)建獨特電極以增強AZIBs電化學性能的另一種途徑。

圖2. PEDOT@YVO和YVO正極的恒電流循環(huán)性能

Yttrium Vanadium Oxide-Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Composite Cathode Material for Aqueous Zinc-Ion Batteries, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100544