Resumo Catodos de óxido de vanádio para baterias à base de zinco requerem cinéticas aprimoradas em altas taxas e altas cargas. Neste trabalho, um óxido de vanádio em camadas intercalado com poli (acrilamida) (PAM-VO) é preparado. Ele passa por um mecanismo único de “respiração” durante a descarga e a carga, com o pilar de PAM apresentando funções bifuncionais para promover cinéticas de reação. Especificamente, moléculas de água co-intercalam com Zn 2+ durante a descarga e facilitam a difusão de cátions nas redes. Curiosamente, isso também leva ao inchaço do PAM hidrofílico, que induz ainda à exfoliação parcial da camada e liberação do pilar. Gera in situ um hidrogel condutor de cátions ao redor das partículas parentais, facilitando assim o transporte de cátions nas fronteiras dos grãos. Uma mudança reversível é notada durante a carga, de modo que a integridade e a estabilidade do catodo sejam mantidas. Graças ao rápido transporte de cátions tanto nas redes quanto nas fronteiras dos grãos, o catodo PAM-VO atinge uma capacidade de 545 mAh g −1 a 0.2 A g −1 e retém 190 mAh g −1 a uma alta densidade de corrente de 50 A g −1, superior a 270 e 3 mAh g −1, respectivamente, obtidos com um catodo regular com pilar de água. Uma alta capacidade de área de 17.5 mAh cm −2 também é alcançada com uma alta carga de PAM-VO de 45.4 mg cm −2. O excelente desempenho ainda possibilita a produção de uma célula pouch em nível de Ah.
Zhao et al. (Sex,) estudaram esta questão.
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