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新聞網(wǎng)訊 近日，我校物理科學(xué)學(xué)院李洪森教授、陳棟副教授和李強(qiáng)教授(共同通訊作者)提出了一種可用于高能量/功率密度鉀離子電容器的新型多孔釩酸鈷納米籠@石墨烯復(fù)合材料，并對(duì)其儲(chǔ)鉀機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)解析。相關(guān)成果以“Fast potassium Storage in Porous CoV₂O₆Nanosphere@Graphene Oxide towards High-Performance Potassium-Ion Capacitors”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域重要期刊Energy Storage Materials上(中科院一區(qū)，影響因子16.28)。

在這項(xiàng)工作中，該團(tuán)隊(duì)使用一種簡(jiǎn)單的溶劑熱結(jié)合后續(xù)煅燒的方法，制備了一種具有多孔結(jié)構(gòu)的釩酸鈷納米籠材料。通過一系列的非原位XPS、TEM測(cè)試以及第一性原理計(jì)算等首次證明了對(duì)于釩酸鈷材料來說其嵌鉀過程涉及先嵌入后轉(zhuǎn)化的過程，且整個(gè)過程完全可逆。進(jìn)一步與氧化石墨烯復(fù)合后，得益于其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及高的電子導(dǎo)電性，釩酸鈷納米籠@氧化石墨烯復(fù)合材料展現(xiàn)出良好的儲(chǔ)鉀性能，當(dāng)與活性炭(AC)正極匹配組裝為PICs后，實(shí)現(xiàn)了較高的能量-功率密度(78.2 Wh kg^-1，22500 W kg^-1)以及超長(zhǎng)的循環(huán)壽命(1 A g^-1的電流密度下3000次循環(huán)后容量保持率為96.8%)。該工作探索了過渡金屬釩酸鹽作為鉀離子電池負(fù)極材料，并為未來可充電金屬離子化學(xué)中電極結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供創(chuàng)新性見解。

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