Etude de l’effet du dopage par le zinc de nanostructures d’oxyde de vanadium pour l’amélioration du stockage d’énergie dans les batteries lithium-ion

Abstract

Le pentoxyde de vanadium V2O5 est un matériau cathodique prometteur pour les batteries lithium-ion hautes performances en raison de sa capacité spécifique élevée, de son faible coût et de sa source abondante. Mais il reste limité par son faible coefficient de diffusion ionique intrinsèque et sa conductivité électrique modérée. Notre approche conduit à dopé ce matériau par un ion métallique tel que le Zn afin de remédier a ce problème.Les nanostructures de V2O5 dopées par le Zn (V2O5/Zn) ont été préparées par un simple hydrothermal à basse température assisté par un surfactant à 130 °C pendant 24 h. L’effet du dopage par le Zn sur la microstructure et les performances de stockage du lithium du V2O5 a été étudié par DRX, FTIR, MEB, CV, CDG et EIS. Les tests électrochimiques ont indiqué que les nanorubans de V2O5/Zn présentent des bonnes performances électrochimiques dans la fenêtre de tension de 1,5 à 4,0 V (vs Li/Li+), une capacité de décharge initiale élevée de l’ordre de 283 mA.h. g– et une rétention de capacité de 64 % après 50 cycles. La haute performance des nanorubans de V2O5/Zn est attribuée à la conductivité élevée du matériau dû à l’incorporation du Zn2+ dans la structure cristalline de V2O5 confirmé par les caractérisations FTIR et DRX.