【摘 要】
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化石燃料储量日益减少及环境问题不断恶化严重阻碍了人类社会的发展。太阳能、风能、潮汐能等可再生清洁能源有望成为以后主要的能源供给。为了更有效地使用可再生清洁能源,将其转化为存储的电能是目前主要手段之一。因此,开发出可大规模制造、安全性高、成本低廉的储能装置尤为重要。水系锌离子电池（AZIBs）是一类具有广阔应用前景的锂离子电池替代品。钒基氧化物具有适合Zn2+传输的通道,是一类具有应用前景的AZIB
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化石燃料储量日益减少及环境问题不断恶化严重阻碍了人类社会的发展。太阳能、风能、潮汐能等可再生清洁能源有望成为以后主要的能源供给。为了更有效地使用可再生清洁能源,将其转化为存储的电能是目前主要手段之一。因此,开发出可大规模制造、安全性高、成本低廉的储能装置尤为重要。水系锌离子电池（AZIBs）是一类具有广阔应用前景的锂离子电池替代品。钒基氧化物具有适合Zn2+传输的通道,是一类具有应用前景的AZIBs正极材料。为了进一步提高其长循环寿命与倍率性能。在本论文中,采用了K+嵌入的方法对V6O13和（NH4）2V10O25·8H2O进行化学改性,并结合理论模拟与实验验证研究了其用于AZIBs正极的性能表现。K+的嵌入扩大了（001）层面间距,促进了Zn2+的扩散,提高了充放电过程中材料的稳定性、倍率性能和长循环性能。（1）采用水热法制备了K+嵌入的V6O13(K-V6O13)。XRD、XPS、EDS等测试结果表明K+均匀嵌入在V6O13结构中。电化学测试表明K-V6O13在0.5 A g-1电流密度下比容量为367 mAh g-1。在10 A g-1电流密度下比容量为198.8 mAh g-1,且2000次循环后容量保持率为90%。（2）采用化学沉淀法制备了K+嵌入的（NH4）2V10O25·8H2O（K-NVO）。电化学测试表明K-NVO在0.5 A g-1电流密度下比容量为406.5 mAh g-1。在10 A g-1电流密度下比容量为205.4 mAh g-1,且1000次循环后容量保持率为87%。本论文证明了K+嵌入能够有效地提高V6O13和（NH4）2V10O25·8H2O作为AZIBs正极的电化学性能表现,并为开发新型AZIBs正极材料提供理论指导。
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