中科院上硅所李驰麟AFM:缺陷调制的T-Nb2O5负极实现耐用快充锂电 2023年10月11日 上午11:03 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 9 亚稳态斜方晶五氧化二铌(T-Nb2O5)是一种很有前景的负极,可满足高倍率锂离子电池(LIBs)的要求。化学计量T-Nb2O5受到重复充放电过程后低电导率和颗粒粉化的困扰。 中科院上海硅酸盐研究所李驰麟等通过酸浸Nb2O5·nH2O并形成路易斯酸位点,将氧空位注入T-Nb2O5颗粒中,以改善其电化学性能。 图1 T-Nb2O5−x合成步骤示意图 多重表征和模拟揭示了Nb-O键的延长,以及NbO7五方双锥和NbO6四方双锥在T-Nb2O5−x中的转化。氧空位的富集赋予T-Nb2O5−x更高的电导率、更好的电化学动力学和更大的赝电容贡献。但多余的空位不利于T-Nb2O5作为负极的结构稳定性,并影响其循环耐久性。 进一步,作者首次提出采用氧掺杂石墨C3N4(O-g-C3N4)作为氧源来修复多余的氧空位,它也可以作为Nb2O5-x生长的牺牲模板,以构建多孔的单片电极网络。结果,O-g-C3N4模板化-Nb2O5 (CN-NbO)的氧缺陷浓度降低到酸浸Nb2O5(L-NbO)的约1/60。 图2 Li/CN-NbO电池性能 研究显示,缺陷调制的CN-NbO显示出非凡的循环稳定性(5 C下循环1100次后为164 mAh g-1)、超高倍率(25 C)下的高容量保持(104 mAh g-1)和高质量负载(4 mg cm-2)下的大面积容量(0.74 mAh cm-2)。 此外,具有高平均平台(2.12 V)和高比容量(229 mAh g-1)的CN-NbO/LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2全电池证明了其实用前景。氧化物负极上的氧缺陷调制策略为快充和耐用的LIBs提供了一种替代解决方案。 图3 氧空位作用分析及全电池性能 Defect-Concentration-Mediated T-Nb2O5 Anodes for Durable and Fast-Charging Li-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107060 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/11/6cfc758edc/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 成均馆大学AEM:高压运行的低镍层状正极材料有望替代高镍正极 2023年10月18日 Nature:大学苦排名久矣,各种大学排名是一群渣渣! 2023年10月24日 JACS: 氨基硫醇配体-金属界面立大功,显著增强CO2捕获与转化 2023年12月5日 华科张延荣JMCA:Au单原子锚定的WO3/TiO2纳米管光催化降解挥发性有机化合物 2023年10月17日 余家国/张留洋Small Methods: 用于锂硫电池的钴硫属化物电极性能比较 2023年10月15日 洪果/黎晋良ACS Nano:通过预钝化获得高性能钾金属电池 2023年10月10日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交