수계 아연 이온 전지(AZIBs)는 대규모 에너지 저장 시스템에 적합한 장치로 고려된다. 바나듐 황화물은 저렴한 비용, 높은 비용량, 그리고 빠른 Zn 이온 삽입/추출 능력 덕분에 AZIB 양극 재료로서 널리 주목받아 왔다. 그러나 AZIB 양극으로서 이들의 실제 작동에 대한 철저한 검토는 여전히 부족하다. 본 연구에서는 바나듐 황화물/환원 그래핀 옥사이드(VxS8/rGO, x = 2, 5 및 6) 3종을 합성하고, 이들 재료로 전극을 제조한 뒤, Zn 이온 저장 메커니즘과 동역학을 체계적으로 탐구하였다. 세 종류 모두의 VxS8/rGO 전극은 전기화학적 활성화 단계를 필요로 했으며, 고율의 가역적 방전–충전 용량을 얻기 위해 Zn/Zn2+ 대비 1.8 V를 초과하여 충전하는 과정이 포함되었다. V5S8/rGO 및 V6S8/rGO 전극은 전기화학적 활성화 동안 구조적 및 형태학적 변화를 보였고, 전류밀도 5 A g−1에서 700 사이클 동안 용량의 70%를 유지하였다. V2S8/rGO 전극은 반복적인 방전–충전 사이클 동안 초기 상태를 유지하였으며, 따라서 동일한 전류밀도에서 700 사이클 동안 용량 유지율 99%로서 탁월한 장기 순환 안정성을 나타냈다. 이러한 결과는 고전력 및 고에너지 밀도 AZIB을 달성하기 위해 전기화학적 활성화를 필요로 하는 바나듐 황화물 재료에 대한 심층 연구의 중요성을 강조한다.

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