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Dual modulation of homogeneous nanomaterialization and electrochemical activation enhancing zinc ion storage

Science China Chemistry 2025年第1期68卷 385-393页

作者： Jianwei Wang Huan Wang Kangning Wang Wenhui Wang Wenlin Zhang Yanzhong Zhen School of Chemistry & Chemical Engineering Yan'an University

Vanadium-based electrode materials are widely investigated,but the low specific capacity and slow electrochemical kinetics in aqueous zinc-ion batteries still limit their commercial ***,the VS2/Ca V4O9material with the morphology of nanoflower was synthesized by a one-step hydrothermal *** to the blocky structure of pure VS2material,the VS2/Ca V4O9material is composed of thinner homogeneous *** open structures could provide abundant electrochemical active sites and ion transport channels,and then promote the electrochemical reaction *** addition,they can also buffer the bulk strain during the reaction *** improve the utilization of vanadium elements,an in-situ electrochemical activation strategy is used to explore the storage performance of the VS2/Ca V4O9material,the different activation voltage range of 0.4–1.6 and 0.4–1.4 V are selected,*** with the longer activation plateau of activated-VS2,the VS2/Ca V4O9cathode could quickly reach the activation state in the range of 1.4–1.6 V and cause the release of additional Zn storage sites *** VS2/Ca V4O9cathode delivers a higher power density of 37,000 W kg-1and a significant energy density of 423 Wh *** the high current density of 15 A g-1,the VS2/Ca V4O9cathode still has a discharge capacity of 183.9m Ah g-1after 5,000 cycles,and the capacity decay rate per cycle is only 0.0042%.Continuous cyclic voltammetry （CV） curves,electrochemical impedance spectroscopy （EIS） measurements,density functional theory （DFT） calculation and galvanostatic intermittent titration technique （GITT） measurements demonstrate that the VS2/Ca V4O9cathode has a faster ion diffusion/charge transfer ***,the assembled flexible device has an excellent mechanical stability.

关键词： dual modulation homogeneous nanomaterialization electrochemical activation zinc ion storage

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