近期，課題組在《Journal of energy chemistry》發(fā)表有機無機雜化鋅離子電池研究.陽離子預(yù)嵌策略有助于提升層狀釩氧化物的電化學(xué)性能，但是現(xiàn)有的陽離子插層劑，只起到了擴大層間距，穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)作用，并沒有貢獻額外的電化學(xué)容量。本工作采用具有Zn2+儲存能力的亞甲基藍為插層劑，通過溶膠凝膠法和離子交換法制備了亞甲基藍插層V2O5型釩氧化物（HVO-MB）。亞甲基藍不但能擴大層間距，而且通過配位反應(yīng)儲存Zn2+，增加了HVO-MB的儲鋅性能。將HVO-MB在3 M Zn(CF3SO3)2水系電解液中進行測試，Zn//HVO-MB電池表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，電流密度為0.1 A g-1時，比容量高達418 mAh g-1；當電流增大50倍，放電比容量保持在243 mAh g-1；10 A g-1的電流密度下，經(jīng)2000圈循環(huán)后容量保持率為88%。電化學(xué)動力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)HVO-MB存在著較大的贗電容電荷存儲行為，這得益于其大的層間距和配位反應(yīng)提供的快速離子遷移和電子傳輸能力。通過對其儲能機制探究表明，HVO-MB同時具備了鋅離子嵌入機制和配位反應(yīng)機制。
Methylene blue intercalated vanadium oxide (HVO-MB) is designed as an organic-inorganic hybrid cathode for zinc-ion batteries, exhibiting promising electrochemical performances with synergistic energy storage between reversible Zn2+ intercalation and coordination reaction mechanism.
