Batería Aqueosa Recargable de Zn–V2O5 con Alta Densidad Energética y Larga Vida Ciclíca

Informamos sobre una química de batería a base de Zn–V2O5 que emplea cátodo comercial de V2O5, ánodo de Zn y electrolito de 3 M Zn(CF3SO3)2. Elucidamos el mecanismo de almacenamiento de Zn en el cátodo de V2O5, siendo que el Zn2+ hidratado puede (de)intercalarse reversiblemente a través de la estructura en capas. La función del H2O co-intercalado se revela como el escudo de las interacciones electrostáticas entre Zn2+ y la estructura huésped, lo que explica la cinética mejorada. Además, el V2O5 en su forma pura se transforma gradualmente en nanosheets porosos al ciclar, proporcionando más sitios activos para el almacenamiento de Zn2+ y, por lo tanto, produciendo un aumento inicial en la capacidad. Como consecuencia, se alcanza una capacidad reversible de 470 mAh g–1 a 0.2 A g–1 y una ciclicidad a largo plazo con una retención de capacidad del 91.1% durante 4000 ciclos a 5 A g–1. La combinación del buen rendimiento de la batería, la seguridad, la síntesis escalable de materiales y el ensamblaje fácil de celdas indica que este sistema acuoso de Zn–V2O5 es prometedor para aplicaciones de almacenamiento en la red estacionaria.