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成果简介
图文导读
图1、a) VOGA 制造的示意图。b) 竹叶上超轻VOGA的数码照片。c) XRD 图谱。d) VOGA 的 SEM 图像。e) VOGA的TEM 图像以及V、O 和 C. 的相应元素映射。f) HRTEM 图像。g) VO2、rGO 和 VOGA 的电子导电率。h) VOGA 的氮吸附/解吸等温线,插图显示了材料的孔径分布图。
图2、 a-e) 独立 VOGA 电极在 1 m (NH4)2SO4 电解液中的电化学性能:速率性能。不同电流密度下的 GCD 曲线。将 VOGA的容量与之前的研究进行比较。2Ag-1时的循环性能。f,g) VOGA 的电化学动力学:扫描速率为 0.2 至 0.8 mV s-1 时的 CV 曲线。h) 不同扫描速率下的电容贡献率。i) 不同扫描速率下的扩散控制和赝电容贡献率。
图3、Janus结构VOGA储存机制的研究
图4、VOGA||PANI全电池在1 m(NH4)2SO4中的电化学性能。
小结
总之,我们通过在 rGO 纳米片表面原位生长 VO2 获得了界面增强 VOGA。通过一系列表征和 DFT 计算,我们阐明了界面NH4+储存机制、氢键形成/断裂和 H3O 共插入/移除机制,从而提高了独立 VOGA 电极的电化学性能。这种改善主要归功于卓越的界面电场效应,它促进了电荷的有效转移并加速了反应动力学。因此,VOGA独立电极在AAIB方面表现出了出色的电化学性能,在电流密度为0.5Ag-1 时,比容量高达655mAhg+-1。界面的构建建立了离子快速转移的途径,并为电化学反应提供了充足的活性位点,VOGA||PANI全电池的能量密度为206Wh kg-1。我们的研究结果突显了增强型界面的构建,为开发高性能AAIBs提供了广阔的前景,并为开发高效、可持续的 NH4+储存材料提供了一种新策略。
文献:
https://doi.org/10.1002/smll.202408467
信息来源:材料分析与应用
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