双离子无水电解液抑制材料溶解及结构坍塌，提升锌离子电池循环能力

来源：中国科学材料

开发高性能正极材料是限制锌离子电池发展的重要因素。Na3V2(PO4)3（NVP）是一种典型NASICON结构的材料，其作为锌离子电池正极材料具有较高的工作电压，然而其循环性能较差，通常仅200圈。近日，中山大学王成新教授和杨功政副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，首次系统地研究了该材料储锌性能的衰退机理。研究表明，在水系电解液中NVP的自发溶解及首圈放电过程中材料的不可逆相变是其容量衰退的主要原因。采用含锌有机电解液虽可避免其溶解，但锌离子的嵌入易导致晶体结构的坍塌。本文首次引入钠离子作为新的载流子并构建有机Na/Zn混合离子电解液。其中，两种金属离子在NVP中高度可逆的共插层反应助力Na3V2(PO4)3电池实现了84 mA h g−1的较高容量以及在大电流密度下循环600圈容量零衰减的高稳定性。

图1 NVP正极在Na/Zn双离子无水电解液中的电化学性能。