聚苯胺包覆NH4+预插层MoO3纳米带构筑高性能水系锌离子电池负极材料

本文创新性地提出聚苯胺（PANI）包覆NH4+预插层MoO3纳米带（PANI@(NH4)xMoO3）作为"摇椅式"水系锌离子电池（AZIBs）负极材料。通过NH4+拓宽层间距稳定结构，PANI提升导电性抑制钼溶解，协同实现342.1 mAh g?1高可逆容量和133.9 Wh kg?1能量密度，为开发高稳定性AZIBs提供新策略。

　　

Highlight

本研究成功合成NH₄⁺插层且聚苯胺（PANI）包覆的MoO₃纳米带（PANI@(NH₄)_xMoO₃），作为水系锌离子电池（AZIBs）负极材料展现出卓越的倍率性能和超长循环寿命。NH₄⁺插层与PANI涂层的协同效应显著增强了材料的电化学动力学性能。

Results and discussions

如图1a所示，通过水热法将NH₄⁺预插层到MoO₃前驱体，再经PANI封装获得目标材料。X射线衍射（XRD）显示（图1b），所有样品均保持α-MoO₃特征峰（PDF 00-005-0508）。与原始MoO₃相比，NH₄⁺插层样品层间距明显扩大，0.6-PANI@(NH₄)_xMoO₃更展现出342.1 mAh g^?1的高可逆容量。

Conclusion

我们证实PANI@(NH₄)_xMoO₃作为AZIBs插层型负极材料兼具高倍率容量和超长循环稳定性。NH₄⁺插层与PANI涂层的协同作用显著优化了电极的电化学稳定性，密度泛函理论（DFT）计算证实该设计能缩小带隙并调控电子构型。