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釩化合物具有高比容量的特點，是很有前途的水系鋅離子電池正極材料。然而，層間距窄、本征電導率低以及釩的溶解等問題仍然制約了其進一步的應用。

武利民/谷曉俊/郭艷/于樂Angew.：通過化學預嵌入制備氮化碳柱撐釩酸鹽用于高性能水系鋅離子電池

在此，內蒙古大學武利民教授&谷曉俊教授&郭艷副教授&北京化工大學于樂教授團隊等人提出了一種簡單的自參與水熱策略，將一種由碳氮化合物(C₃N₄)支撐的缺氧釩酸鹽作為AZIBs的正極。值得注意的是，C₃N₄納米片既可以作為氮源，也可以作為插層前物質，將正交V₂O₅轉化為層間間距擴大的層狀NH₄V₄O₁₀。由于柱狀結構和豐富的氧空位，促進了NH₄V₄O₁₀正極中Zn²⁺離子嵌入(脫出)動力學和離子電導率。

因此，NH₄V₄O₁₀正極提供了卓越的鋅離子存儲能力，在0.5 A g^-1時具有398.7 mAh g^-1的高比容量，在20 A g^-1時具有194.7 mAh g^-1的高倍率容量，并且表現出10000次循環的穩定循環性能。

圖1. NVO的合成及結構表征

總之，該工作設計了一種自參與水熱方法來制造具有擴大層間距的缺氧NVO納米帶作為高性能AZIBs的正極。雙功能C₃N₄納米片作為NH⁴⁺的來源和內部支柱，擴大了NVO的間距。由于C₃N₄和生成的氧空位的輔助作用，反應動力學加快，NVO的結構穩定性大大提高。

因此，所獲得的NVO正極在20 A g^-1下具有194.7 mAh g^-1的卓越速率能力，并且在10 A g^-1下具有超過10000次循環的超長循環壽命。這項工作為開發高性能AZIBs鋪平了一條有前途的道路。

圖2. 基于NVO和V₂O₅正極的AZIBs的電化學性能

Carbon Nitride Pillared Vanadate Via Chemical Pre-Intercalation Towards High-PerformanceAqueous Zinc-Ion Batteries, Angewandte Chemie International Edition??2023 DOI:?10.1002/anie.202303529

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