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本工作發(fā)揮同步輻射光源的綜合性實驗平臺的優(yōu)勢，結合多種原位與非原位同步輻射譜學實驗技術，深入揭示了銨根離子（NH4+）插層后，V2O5 中 V 3dt2g 軌道占據(jù)的變化，以及充放電過程中的可逆演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，NH4 + 插層在很大程度上誘發(fā)了 V-O 鍵的結構畸變，進一步導致電子結構的重排，促使 Vt2g 軌道中 3dxy 空態(tài)的占據(jù)。這種 Vt2g 軌道占據(jù)極大地提高了材料的電導率，聯(lián)合 NH4 + 插層后拓寬的層間距，從而顯著加速了鋅離子（Zn2+）的轉移，實現(xiàn)了鋅離子電池的超高倍率性能。
測試結果表明，在電流密度為 200 C 時，銨根插層五氧化二釩（NH4+-V2O5）正極材料的比容量仍維持在 100 mA h g-1，且充電時間僅需 18 s。該工作不僅從原子軌道方面對插層型 V2O5 材料中 Zn2 + 儲能機制的理解提供了依據(jù)，也為高性能鋅離子電池在快充儲能器件中的應用奠定了基礎。
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