硅负极具有极高的比容量，成为下一代锂离子电池负极材料的首要选项。但其较低的导电性和较大的体积变化成为阻碍其应用的重要因素。相较于硅，金属锗的具有较高的比容量（1600 mAh/g， Li4.4Ge）、良好的导电性以及优异的快速充放电性能。但是其在充放电的过程中高达300%的体积变化会导致较差的循环性能，影响其作为负极材料的实际应用。

为了提高负极材料在快速充放电过程中的稳定性，提高锂离子传输速率，改善导电性，有课题组选择新型二维材料MXene作为负载材料，金属氧化物GeOx作为活性材料，采用湿化学法成功制备了新型负极材料。负载材料MXene的特殊层状结构，可以在充放电的过程中为活性物质的体积变化提供足够的空间容量，以保持结构的稳定性。MXene优异的导电性有利于电极材料充放电速率的提高。同时，MXene表面官能团的存在，有利于制备过程中无定形态GeOx的均匀附着成膜（图1）。

图1. 材料的制备过程及TEM表征。

最终生成的具有特殊三维结构的新型负极材料在0.5C速率500圈后比容量能保持在1048.1 mAh/g。在1.0速率下1000圈后比容量保持在929.6 mAh/g，容量损耗小于0.02%/圈。同时，可实现高达20C速率下的充放电（图2）。在-40 到60℃的温度区间内表现出了较高的比容量以及稳定的循环性能（图3）。该新型负极材料有望应用于电动车、移动电子设备以及在极端温度环境下使用的电子设备。

图2. 作为锂离子电池负极材料在0.5C到20C的循环性能。

图3. 在-40℃到80℃的循环性能。

上海金畔生物可以提供碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、Fe2O3、Co3O4、TiO2以及金属硫化物等复合电极材料及钛基氧化物及其复合材料,包括Co掺杂的Li4Ti5O12纳米纤维,Pd/CeO2-TiO2纳米纤维膜和N-TiO2/g-C3N4复合材料等一系列锂离子电池负极材料，支持定制。

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 Mn0.15V2O5·nH2O锌离子电池正极材料的层间掺杂策略助力

锂离子电池具有工作电压高、能量密度大以及循环寿命长等优点，已经被广泛应用于各种便携式电子设备以及电动汽车等领域。然而，锂资源的稀缺性以及成本问题制约了锂离子电池在大规模储能系统中的应用。相对于锂而言，锌元素在地壳中的分布广泛、储量丰富，使得锌离子电池具有明显的资源优势以及价格优势。然而，带有多价态电子的锌离子在正极材料中嵌脱缓慢，动力学性能较差，严重影响了电池的比容量、循环稳定性和倍率性能。因此，仍需开发新型高性能正极材料。

图1. Mn0.15V2O5·nH2O正极材料的结构、形貌以及电化学性能

利用层间锰离子与水分子掺杂来协同提高五氧化二钒正极材料的锌离子传输动力学，并研究了其作为锌离子电池正极材料的电化学储锌性能和机理。结果表明，合成的Mn0.15V2O5·nH2O表现出优异的锌储存性能，其可逆容量高达367 mAh g-1（0.1 A g-1）。在10和20 A g-1的大电流密度下循环8000圈后，其比容量仍能保持在153和122 mAh g-1。即使在-20 oC的低温下，电流密度为2.0 A g-1时，循环2000圈，比容量可以稳定在100 mAh g-1。

该材料优异的电化学主要归根于其层间掺杂锰离子与水分子的协同作用，不仅提高了电极材料电子导电性，而且有效增强了锌离子嵌入脱出动力学。并且由于离子柱撑作用以及局域电荷相互作用，该电极材料在循环过程中的结构稳定性得以大幅提升。

该工作借助非原位XRD、TEM等表征技术，对Mn0.15V2O5·nH2O电极材料的物相结构、微观形貌在充放电过程中的变化进行了深入研究，揭示了其电化学储锌机理，为高倍率、长循环性能锌离子电池正极材料的设计合成提供了依据。

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CAS号: 9010-72-4        

外观状态：固体或粉末

质量指标：95%+

溶解条件：有机溶剂/水

储存条件：-20℃避光保存

储存时间：1年

运输条件：室温2周

生产厂家：上海金畔生物科技有限公司

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仅用于用于科研，不能用于人体试验（zyl 2022.04.13)

纳米金即指金的微小颗粒，其直径在1～100nm，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。由氯金酸通过还原法可以方便地制备各种不同粒径的纳米金，其颜色依直径大小而呈红色至紫色。

PEG化纳米金的制备方法：

金属纳米粒子的主要制备方法有物理法和化学法，其中物理法主要有真空蒸镀法、软着陆法、电分散法和激光消融法等，化学法主要有氧化还原法、电化学法、晶种法、微乳液法、相转移法、模板法。

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为了全面而准确的表征纳米金的性质，通常使用多种手段同时对纳米金进行分析，常用的表征方法有：紫外可见光谱（Uv-vis）、红外光谱（FI-IR），扫描电子显微镜（SEM）或投射电子显微镜（ TEM）、电动电位或电动电势（Zeta电位）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱、毛细管电泳（CE）等。

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