非金属NH₄+载体由于其轻摩尔质量和在水溶液中的快速扩散，在水相储能方面引起了极大的兴趣。前人的研究推断，层状VOPO₄∙2H₂O中的NH₄⁺离子不可能存储，因为NH₄⁺从NH₄VOPO₄中的去除不可避免地会导致相变。

在这里，东南大学胡林峰展示了NH₄⁺在层状VOPO₄·2H₂O主体中高度可逆的插层/脱层行为。

文章要点

1）在VOPO₄·2H₂O中，0.1 A g^-1的比容量为154.6 mAh g^-1，0.4 V的放电电位平台非常稳定。

2）采用VOPO₄·2H₂O//2.0MNH₄OTf//PTCDI结构的摇椅式铵离子电池，其比容量为55mAh g^-1，平均工作电压约为1.0 V，500次循环后具有良好的长期循环稳定性，库仑效率约为99%。

3）理论密度泛函理论计算表明，在插层过程中，氨离子取代结晶水的过程是独特的。

研究结果为层状水化磷酸盐中NH₄+离子通过结晶水增强效应的插层/脱层提供了新的见解。

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Fei Ye, et al, Reversible Ammonium Ion Intercalation/de-intercalation with Crystal Water Promotion Effect in Layered VOPO₄·2H₂O, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202303480

DOI: 10.1002/anie.202303480v

https://doi.org/10.1002/anie.202303480v