晶格空位ZnO纳米棒的制备及其在镍锌电池中的应用

作     者：朱泽阳 魏济时 黄健航 董向阳 张鹏 熊焕明 ZHU Zeyang;WEI Jishi;HUANG Jianhang;DONG Xiangyang;ZHANG Peng;XIONG Huanming

作者机构：复旦大学化学系上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200433 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2020年第35卷第4期

页      面：423-430页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(21975048,21771039) 上海科学技术委员会(19DZ2270100) 

主　　题：镍锌电池 晶格空位 ZnO纳米棒 负极材料 电化学性能 

摘      要：作为绿色、高功率密度的二次电池,镍锌电池的应用往往受限于负极材料性能的不足。本工作以乌洛托品(HMT)为模板剂,通过溶胶-凝胶法合成与热退火处理制备了高性能ZnO纳米棒。透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)数据分别揭示了ZnO纳米棒的微观形貌、晶型结构和表面官能团。X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)结果表明ZnO纳米棒中存在表层碳和晶格空位。Tafel曲线和电化学阻抗等测试表明:与ZnO商品相比, ZnO纳米棒电极的腐蚀电流和电荷转移电阻分别降低了40%和62%。进一步研究发现, ZnO纳米棒构筑的镍锌电池具有更好的循环性能,在1 A·g–1下循环100圈后, ZnO纳米棒的容量保持率为92%,显著优于市售的ZnO粉末(32%)。