【48812】水系镍离子电池研讨获发展

  近来，华南理工大学物理与光电学院科研团队初次报导了层状钒基氧化物作为新式水系镍离子电池正极资料的研讨结果。相关研讨成果发表于《储能资料》（

  因为镍金属负极具有高容量密度、较小的离子半径、不易发生枝晶等长处，水系镍离子电池在很多多价离子电池中锋芒毕露。但是，镍离子具有高电荷密度，使得载流子与正极资料之间具有较强的静电相互作用，导致镍离子分散动力学缓慢。因为缺少适宜的正极资料，加上镍离子存储机制及其分散途径不明确，水系镍离子电池的开发使用遭到严峻限制。

  为处理该项问题，科研团队立异性地规划出一种“铁离子预嵌入的双层五氧化二钒”，用作水系镍离子电池正极资料。该资料经过扩展层距离，为镍离子供给了快速分散通道；一起，预嵌入的铁离子作为层间支柱，明显地增强了五氧化二钒的层状结构稳定性；而与石墨烯的进一步复合，则有用提升了电极资料的导电性。

  该正极资料在水系镍离子电池中呈现出较高的可逆比容量和超长的循环寿数。研讨团队采用了原位X射线衍射、非原位拉曼光谱、X射线光电子能谱等多种表征办法并结合第一性原理核算，深化探求了水系镍离子的充放电机理，并提醒了镍离子在正极资猜中的分散途径，剖析了该系统的电化学动力学特性。