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A Pyrophosphate Bifunctional Cathode with Inductive Effect for High–Voltage and Self–Charging Zinc Ion Battery

阴极 电池(电) 双功能 材料科学 焦磷酸盐 储能 电压 离子 钾离子电池 纳米技术 化学 电气工程 锂离子电池 催化作用 工程类 功率(物理) 物理 有机化学 量子力学 生物化学
作者
Yifan Deng,Hongcheng Li,Yuekai Yan,Minggang Zhang,Peng Chang,Hui Mei,Laifei Cheng,Litong Zhang
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:17 (11): e202301818-e202301818 被引量:4
标识
DOI:10.1002/cssc.202301818
摘要

Abstract With the growing demand for new energy storage devices, rechargeable aqueous zinc ion batteries (ZIBs) have attracted widespread attention due to their low cost and high safety. Among the cathode materials for ZIBs, polyanionic–based cathode materials with high voltage, high stability, and low cost have great potential. In this paper, tetragonal Na 2 VOP 2 O 7 was prepared using a simple sol–gel method. The discharge platform voltage amounted to 1.8 V and had good rate and cycle performance due to the inductive effect of pyrophosphate. Then, a protective layer of Zn–hydroxyapatite (ZnHAP) modification was applied to the cathode surface, which can inhibit the hydrolysis of vanadium ions. The capacity was enhanced by 19 % after modification and the capacity retention after 100 cycles was also higher. Interestingly, the Na 2 VOP 2 O 7 cathode also possesses a self–charging effect, recovering to 48 % of its initial capacity with an open–circuit voltage (OCV) of 1.1 V within a certain period, and light exposure can reduce the self–charging time by 83 %. These beneficial results indicate that the pyrophosphate bifunctional cathode with inductive effect has a great potential to construct high–voltage and multifunctional zinc ion battery.
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