氧空位氧化鎢在鋁離子電池的應用

近期，江蘇科技大學材料學院晏超教授研究團隊設計出了一種以氧空位氧化鎢（WO3-x）爲陽極材料的水系鋁離子電池，它具有超高穩定性和儲荷能力，因而能有限彌補現有鋁電池的不足。

鋁離子電池（Aluminium-ion battery）是一種以鋁爲陽極材料和石墨爲陰極材料的可充電電池，放電時，鋁離子從陰極移動到陽極；充電時，鋁離子又回到陰極。據中鎢智造瞭解，該種電池的優點包括高理論能量密度，高性價比，高安全性和環保；缺點包括循環能力差，充電效率低和體積效應大等。因此，相對于鈉離子電池而言，其更難成爲鋰離子電池的替代者。

有鑒于此，江蘇科技大學研究者就提出一種通過氧空位調控氧化鎢陽極材料的方法，設計出了一種超高穩定以及快速儲能的水系鋁離子電池。研究表明，氧空位氧化鎢陽極材料具有出色的水系鋁離子氧化還原儲能特性。當空位引入時，將增加WO3-x費米能級處的電子態，從而提高載流子濃度；同時還能提高WO3-x材料的電化學活性，進而升高陽極材料的容量。

該研究成果已以“Oxygen Vacancies-modulated Tungsten Oxide Anode for Ultra-stable and Fast Aqueous Aluminum-ion Storage”爲題發表在國際能源材料領域頂級期刊 Energy Storage Materials（IF：17.8）上。

擴展資料：

氧空位氧化鎢是指三氧化鎢晶格中的氧原子（氧離子）脫離導致氧缺失的産品，具備較大的比表面積、較高的化學活性以及良好的光學性能等特點，因此適合作爲儲能設備如電池或電容器電極材料的表面修飾劑。常見的氧空位氧化鎢有藍色氧化鎢（WO2.98）與紫色氧化鎢（WO2.72）。

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