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電池頂刊速遞:孫世剛、潘鋒、黃云輝、郭再萍、羅加嚴(yán)、孫浩、付超鵬等成果

1. Angewandte Chemie International Edition:揭示原子遷移能力對(duì)鈉離子電池負(fù)極性能的影響

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在鈉離子電池(SIBs)中,在過(guò)渡金屬化合物(TMCs)上不可逆的相轉(zhuǎn)化和困難的解吸會(huì)引起的低的初始庫(kù)侖效率(ICE)。然而,反應(yīng)可逆性差的潛在物理化學(xué)機(jī)制仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。

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在此,廈門(mén)大學(xué)孫世剛院士、廖洪鋼教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用原位透射電子顯微鏡和原位X射線衍射,證明了NiCoP@C是由P在碳層中的快速遷移和放電過(guò)程中分離的Na3P優(yōu)先形成引起的。通過(guò)對(duì)碳涂層進(jìn)行改性,抑制了Ni/Co/P原子的遷移,從而提高了ICE和循環(huán)穩(wěn)定性。抑制引起組分分離和快速性能退化的快速原子遷移可應(yīng)用于廣泛的電極材料,并指導(dǎo)先進(jìn)SIB的發(fā)展。

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圖1. 原位透射電鏡表征NiCoP@C

具體而言,本工作構(gòu)建了一個(gè)碳涂層NiCoP@C用于SIB的負(fù)極。通過(guò)使用原位TEM,可視化了反應(yīng)過(guò)程中無(wú)序碳對(duì)電極結(jié)構(gòu)演變的影響。與以前的觀點(diǎn)不同,本工作證明無(wú)序碳的增加不會(huì)影響Na的脫出。相反,無(wú)序程度越高的碳可以抑制活性元素(Ni/Co/P原子)的原子遷移,提高反應(yīng)的可逆性。結(jié)合EXAFS、原位XRD和XPS結(jié)果,放電產(chǎn)物Na3P的相分離應(yīng)該是低ICE和電池性能差的原因。

DFT計(jì)算進(jìn)一步表明,與Ni和Co相比,P需要最低的遷移能壘,這導(dǎo)致了Na3P的孤立分布。最后,通過(guò)無(wú)序碳對(duì)原子遷移的限制,在1500次循環(huán)后,實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1.7倍的ICE改進(jìn)和在100mA g-1下224mA h g-1的比容量。這些發(fā)現(xiàn)為原子遷移誘導(dǎo)的不可逆反應(yīng)和電極性能的快速降解提供了新的見(jiàn)解。了解原子遷移調(diào)節(jié)的基本機(jī)制有助于建立先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

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圖2. 結(jié)構(gòu)表征

Unveiling Atom Migration Abilities Affected Anode Performance of Sodium-Ion Batteries,
Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI:?10.1002/anie.202303343

2. Advanced Energy Materials:高熵表面絡(luò)合物穩(wěn)定 LiCoO2 正極

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作為一種廣泛使用的正極材料,LiCoO2(LCO)在充電至4.6 V時(shí)可達(dá)到220 mAh g?1以上。然而,在如此高的電壓下操作通常會(huì)導(dǎo)致快速的容量衰減。在高電壓下的混合氧化還原反應(yīng)促進(jìn)了析氧、電解質(zhì)分解和不可逆相變,并相應(yīng)地導(dǎo)致電池容量的快速衰減。

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在此,國(guó)家納米科學(xué)中心褚衛(wèi)國(guó)研究員、北京大學(xué)深圳研究生院潘鋒教授、廣西大學(xué)盧朝霞副教授通過(guò)高熵表面復(fù)合物實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的LiCoO2正極。作者證明了Mg-Al-Eu共摻雜LiCoO2的高壓循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。研究發(fā)現(xiàn),元素共摻雜誘導(dǎo)了一個(gè)近表面高熵區(qū),包括一個(gè)天生薄的無(wú)序巖鹽殼層和一個(gè)摻雜劑偏析表面。

高熵復(fù)合物可以有效地抑制氧的析出和近表面結(jié)構(gòu)的解構(gòu)。O3和H1-3之間的相變可逆性以及正極的熱穩(wěn)定性也大大增強(qiáng)。因此,共摻雜的LiCoO2表現(xiàn)出顯著的循環(huán)性能,在4.6V的高截止電壓下,在800次和2000次循環(huán)中分別保留了86.3%和72.0%的初始容量。

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圖1. LCO-MAE的形成及其結(jié)構(gòu)分析

具體而言,本工作提出了一種Mg–Al–Eu共摻雜策略,通過(guò)利用這些摻雜劑在表面上的自偏析,在LCO顆粒上構(gòu)建近表面高熵區(qū)。這種方法顯著提高了LCO在4.6V高電壓下的穩(wěn)定性。在共摻雜過(guò)程中,可以在表面構(gòu)建相干無(wú)序巖鹽層,這可以作為有效抑制析氧的堅(jiān)固屏障。三種摻雜劑的近表面偏析形成了可移動(dòng)氧化氧的緩沖區(qū)。

詳細(xì)地說(shuō),Mg2+和Eu3+對(duì)Li+的取代有助于形成強(qiáng)的CoO–Mg/Co–O–Eu鍵,并由于Mg2+和Eu3+的電化學(xué)不活性而抑制附近的氧氧化;Al3+被Co3+取代可以極大地提高晶格氧的穩(wěn)定性,這可能得益于Al–O鍵比Co–O鍵強(qiáng)得多,并且Al3+不參與氧化過(guò)程。高熵Mg–Al–Eu–Co–Li區(qū)促進(jìn)了LCO中O3向H1-3的可逆體相轉(zhuǎn)變,并在抑制析氧和CEI形成方面取得了巨大成功。總之,這項(xiàng)工作不僅為開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的鋰離子電池鋪平了道路,還提出了LCO正極如何在高壓運(yùn)行過(guò)程中演變和保持穩(wěn)定的基本問(wèn)題。

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圖2. LCO、LCO–MA和LCO–MAE電池的電化學(xué)性能

High-Entropy Surface Complex Stabilized LiCoO2 Cathode, Advanced Energy Materials??2023 DOI:?10.1002/aenm.202300147

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3. Angewandte Chemie International Edition:基于超薄可呼吸界面層的無(wú)負(fù)極鋰金屬電池

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鋰金屬由于理論比容量高(3860 mAh g-1)和氧化還原電位低(與標(biāo)準(zhǔn)氫電極相比-3.04 V)被認(rèn)為是“圣杯”負(fù)極。然而,過(guò)量鋰金屬的使用導(dǎo)致嚴(yán)重的安全性和加工復(fù)雜性,阻礙了鋰金屬電池的實(shí)際應(yīng)用。因此,在電池生產(chǎn)過(guò)程中不使用任何鋰金屬的無(wú)負(fù)極電池在能量密度、成本和生產(chǎn)方便性方面具有壓倒性的優(yōu)勢(shì),是理想的替代方案。然而,由于鋰沉積不均勻以及鋰沉積與電解質(zhì)之間嚴(yán)重的寄生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)高CE和循環(huán)穩(wěn)定性仍然是整個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)。

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在此,復(fù)旦大學(xué)彭慧勝教授、上海交通大學(xué)孫浩副教授等團(tuán)隊(duì)在為無(wú)負(fù)極鋰金屬電池設(shè)計(jì)人工層的嘗試中,意識(shí)到人肺的肺泡及其外膜代表了一種有效的傳質(zhì)和形態(tài)調(diào)節(jié)的令人鼓舞的模型。在吸入過(guò)程中,空氣受到擴(kuò)大的肺泡的影響,肺泡外的薄膜進(jìn)一步促進(jìn)了氣體的傳遞,限制了組織液的滲透。這啟發(fā)了本文在Cu上設(shè)計(jì)超薄的界面層,以促進(jìn)無(wú)負(fù)極鋰金屬電池的鋰離子轉(zhuǎn)移和沉積。

具體而言,提出了一種簡(jiǎn)單且可擴(kuò)展的方法,使用由鍺酸三乙胺組成的厚度為250 nm的生物啟發(fā)界面層來(lái)生產(chǎn)高性能無(wú)負(fù)極鋰金屬電池。衍生的叔胺和LixGe合金顯示出增強(qiáng)的吸附能,顯著促進(jìn)Li+ 的吸附、成核和沉積,有助于Li電鍍/剝離過(guò)程的可逆膨脹/收縮。

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圖1. 制備流程

總之,本工作表明超薄相間層可以有利于高性能的無(wú)負(fù)極鋰金屬電池。由鍺酸三乙胺組成的界面層顯示出增強(qiáng)的Li吸附,促進(jìn)了Li離子的擴(kuò)散、成核和沉積,從而誘導(dǎo)了具有顯著可逆性的光滑致密的Li沉積層。在Li/Cu電池中進(jìn)行250次循環(huán)時(shí),可獲得約99.3%的令人印象深刻的Li電鍍/剝離CE,無(wú)負(fù)極LiFePO4全電池可分別提供527 Wh kg-1和1554 W kg-1的最大能量和功率密度,以及250次循環(huán)的優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性。

該研究結(jié)果為實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)極鋰金屬電池的新型界面材料設(shè)計(jì)和篩選奠定了基礎(chǔ),同時(shí)為解決其他無(wú)負(fù)極電池(Na,K和Ca)的界面穩(wěn)定性問(wèn)題提供了指導(dǎo)。

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圖2. 全電池性能

Anode-Free Lithium Metal Batteries Based on an Ultrathin and Respirable Interphase Layer,
Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI:?
10.1002/anie.202304978

4. Angewandte Chemie International Edition:通過(guò)晶體場(chǎng)和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)原子 Fe 自旋態(tài)以增強(qiáng)可充鋅空電池中的氧電催化

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在可充電金屬空氣電池中,高效、低成本的氧還原和進(jìn)化雙功能電催化劑是必不可少的,而Fe-N-C單原子催化劑具有廣闊的應(yīng)用前景。但活性仍需提升,自旋相關(guān)氧催化性能的起源尚不確定。

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在此,上海交通大學(xué)付超鵬教授提出了一種通過(guò)控制晶體場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)調(diào)控Fe-N-C的局域自旋態(tài)的有效策略。原子鐵的自旋狀態(tài)可以從低自旋調(diào)節(jié)到中自旋和高自旋。高自旋Fe(III)的dxz和dyz軌道雜化優(yōu)化了O2的吸附,促進(jìn)了*O2到*OOH的速率決定步驟。

正是由于這些優(yōu)點(diǎn),高自旋Fe-N-C電催化劑表現(xiàn)出了最高的氧電催化活性。高自旋Fe- N – C基鋅-空氣可充電電池具有170 mW/cm2的高功率密度和良好的穩(wěn)定性。

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圖1. Fe-N-C電催化劑的制備及結(jié)構(gòu)表征

具體而言,本工作通過(guò)操縱晶體場(chǎng)和磁場(chǎng)調(diào)控了Fe- N4從LS Fe(II)到MS Fe(III)和HS Fe(III)的自旋態(tài)。討論了Fe-N4活性位點(diǎn)上自旋相關(guān)氧催化性能的形成機(jī)理。HS Fe(III)樣品具有最高的內(nèi)在ORR活性和雙功能性能。

原位光譜和基于DFT的軌道分析表明,dz2軌道(LS→MS)的占據(jù)導(dǎo)致Fe-OH*鍵合強(qiáng)度減弱,能壘降低,dxz和dyz軌道(MS→HS)的雜化增強(qiáng)了對(duì)O2的吸附,促使第一個(gè)PCET從*O2變成*OOH。此外,F(xiàn)e SAs HS基ZAB的最大功率密度為170 mW/cm2,循環(huán)穩(wěn)定性好。

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圖2. 組裝Zn-O2電池的電化學(xué)性能

Regulation of Atomic Fe-Spin State by Crystal Field and Magnetic Field for Enhanced Oxygen Electrocatalysis in Rechargeable Zinc-Air Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI:?10.1002/anie.202304229

5. Energy Storage Materials:直接再生LiCoO2在4.6V下具有極好的循環(huán)穩(wěn)定性

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“3C”(計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子)市場(chǎng)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)對(duì)以生態(tài)和高效的方法回收廢棄LiCoO2(LCO)電池的材料提出了越來(lái)越高的需求。

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在此,華中科技大學(xué)黃云輝教授、伽龍教授等人提出了一種直接和可擴(kuò)展的方法來(lái)回收降解的LCO,通過(guò)固相反應(yīng)修復(fù)和穩(wěn)定它們的損壞結(jié)構(gòu)。所提出的方法在再生的LCO粒子上構(gòu)建了保護(hù)層,以抑制4.55V下的O3到H1-3的相變。

由于獨(dú)特的設(shè)計(jì),再生后的LCO具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,在充電截止電壓為4.6V的情況下,100次循環(huán)后的比容量保持率高達(dá)85.9%,并且具有優(yōu)異的倍率性能,甚至超過(guò)了原始的商用LCO。

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圖1. H-LCO和HS-LCO正極的制備

具體而言,本工作提出了一種簡(jiǎn)單的修復(fù)和穩(wěn)定策略來(lái)再生廢LCO,并提高其高壓循環(huán)性能。再生LCO(HS-LCO)具有良好的晶體結(jié)構(gòu)和表面保護(hù)層,在大于4.55V的電壓下抑制了LCO從O3到H1-3的不可逆相變,100次循環(huán)后的比容量保持率高達(dá)85.9%,充電截止電壓為4.6 V,倍率性能優(yōu)于商業(yè)LCO。

更重要的是,擬議的回收策略不需要使用水以外的任何溶劑,與使用原料化學(xué)品生產(chǎn)LCO相比,每公斤L(fēng)CO的成本和總能耗分別降低了63.2%和68.5%。這些顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益可能會(huì)促進(jìn)LCO電池的閉環(huán)發(fā)展。這項(xiàng)工作不僅為L(zhǎng)CO高壓穩(wěn)壓提供了新的認(rèn)識(shí),也為L(zhǎng)CO電池的閉環(huán)發(fā)展提供了一種實(shí)用的解決方案。

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圖2. 經(jīng)濟(jì)與環(huán)境分析

Directly-Regenerated LiCoO2 with a Superb Cycling Stability at 4.6 V, Energy Storage Materials 2023 DOI:?10.1016/j.ensm.2023.102801

6. ACS Energy Letters:新型添加劑實(shí)現(xiàn)鋰負(fù)極在酯類電解質(zhì)中的穩(wěn)定運(yùn)行

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金屬鋰(3860 mAh/g)的理論容量比傳統(tǒng)石墨負(fù)極(372 mAh/g)高得多,而且還原電位低(- 3.04 V vs標(biāo)準(zhǔn)氫電極),因此用金屬鋰負(fù)極代替石墨負(fù)極可以實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。然而,在鋰金屬負(fù)極商業(yè)化之前,需要解決許多與鋰枝晶形成相關(guān)的挑戰(zhàn)。特別是,由于金屬鋰對(duì)電解質(zhì)成分(如鹽、溶劑和添加劑)具有高活性,因此控制鋰沉積形態(tài)和固體電解質(zhì)界面(SEI)的形成仍然具有挑戰(zhàn)性。盡管金屬鋰表面薄膜的形成減輕了電解液的分解,但SEI的不穩(wěn)定性導(dǎo)致金屬鋰與電解液組分發(fā)生副反應(yīng),形成不均勻的鋰枝晶,導(dǎo)致嚴(yán)重的電化學(xué)性能損失。

因此,在鋰金屬上產(chǎn)生穩(wěn)定的SEI對(duì)于鋰金屬電池的長(zhǎng)循環(huán)性能非常重要。雖然硝酸鋰(LiNO3)被廣泛用作醚基電解質(zhì)的電解質(zhì)添加劑,以穩(wěn)定鋰沉積,但由于LiNO3在碳酸基電解質(zhì)中的溶解度較差,在傳統(tǒng)碳酸基電解質(zhì)中的使用非常有限。

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在此,羅德島大學(xué)Brett L. Lucht教授和加川大學(xué)Oh B. Chae教授等人用簡(jiǎn)單的方法合成了1-三甲基硅基咪唑硝酸鋰加成物(TMSILN),該添加劑極易溶于碳酸基電解質(zhì)。在Li/Li和NCM622/Li電池中添加含有電解液的TMSILN,其電化學(xué)性能得到了顯著提高。

研究表明,在含TMSILN添加劑的電解質(zhì)中沉積的金屬鋰具有圓形形態(tài),其表面膜非常薄(~5 nm),含有硝酸鋰分解產(chǎn)物L(fēng)i3N和LiNxOy。電化學(xué)性能的提高可歸因于在TMSILN添加劑的存在下沉積的鋰具有良好的SEI特征和形貌。

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圖1. 對(duì)電池性能

總之,由于TMSILN在傳統(tǒng)碳酸基電解質(zhì)中具有高溶解度,本工作提出的新型電解質(zhì)添加劑TMSILN能夠?qū)iNO3摻入碳酸基電解質(zhì)中。在對(duì)稱Li/Li電池和NCM622/Li電池中加入TMSILN有利于提高鋰金屬負(fù)極的電化學(xué)性能。在碳酸鹽基電解質(zhì)中加入1 wt %的TMSILN添加劑,在200次循環(huán)后,NCM622/Li電池的容量保持率提高到90%,顯著高于標(biāo)準(zhǔn)碳酸鹽電解質(zhì)。

與控制電解質(zhì)相比,TMSILN的加入提高了倍率性能,并降低了過(guò)電位。通過(guò)XPS、FE-SEM和cryo-TEM的非原位表面分析表明,在電解液中摻入TMSILN添加劑可以在鋰金屬負(fù)極上生成含有硝酸鹽還原產(chǎn)物的薄SEI。這項(xiàng)工作表明,各種其他官能團(tuán)的Lewis加合物也可以用作鋰電池中碳酸鹽基電解質(zhì)的添加劑。

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圖2. 全電池性能

Highly Soluble Lithium Nitrate-Containing Additive for Carbonate-Based Electrolyte in Lithium Metal Batteries, ACS Energy Letters 2023 DOI:?10.1021/acsenergylett.3c00449

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7. Small: 鉬原子協(xié)調(diào)工程用于二硫化釩高效儲(chǔ)鋰

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二硫化釩(VS2)因具有豐富的來(lái)源、優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性能和獨(dú)特的二維(2D)層狀結(jié)構(gòu),已被廣泛用于電化學(xué)儲(chǔ)能研究。此外,與金屬氧化物中的M–O鍵相比,VS2中的V–S鍵較弱,更有利于鋰化/脫鋰過(guò)程。然而,VS2電極面臨了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差和比容量低等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,這導(dǎo)致其實(shí)際容量偏低和循環(huán)壽命較短,從而大大限制了VS2在鋰離子電池(LIBs)的大規(guī)模應(yīng)用。

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在此,西南科技大學(xué)宋英澤教授、萬(wàn)琦副研究員&北京科技大學(xué)劉志偉&阿德萊德大學(xué)郭再萍教授等團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出不同Mo原子摻雜濃度(0~7.5%)的花狀VS2材料,并用于LIBs的電化學(xué)性能優(yōu)化。研究表明:5%Mo-VS2用作正極可明顯地提升LIBs的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

研究工作還結(jié)合了電化學(xué)表征、原位X射線衍射技術(shù)(XRD)和理論計(jì)算,揭示了5%Mo-VS2儲(chǔ)鋰性能提升的原因:(1)VS2花狀形貌利于暴露出了更多的活性位點(diǎn);(2)VS2花狀形貌可有效地緩解VS2體積膨脹效應(yīng),從而避免了電極的結(jié)構(gòu)坍塌和粉化;(3)5%Mo賦予VS2更大的層間距、更低的Li+擴(kuò)散能壘、更強(qiáng)的Li+吸附能和更好的電子傳導(dǎo)性能。

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圖1. 基于不同Mo原子濃度的Mo-VS2正極的電化學(xué)性能

具體而言,通過(guò)Mo原子摻雜工程制備出高性能的Mo-VS2儲(chǔ)鋰材料,研究了不同Mo原子摻雜量對(duì)VS2鋰儲(chǔ)存性能的影響。研究表明:VS2的花狀形貌可有效地緩解了充/放電過(guò)程中因體積膨脹所導(dǎo)致的電極結(jié)構(gòu)塌陷和粉化,從而確保了穩(wěn)定的儲(chǔ)鋰過(guò)程。此外,濃度為5.0 %的Mo原子使VS2具有更大的層間距,更低的Li+擴(kuò)散能壘,更高的Li+吸附能和更好的電子傳導(dǎo)性能,促進(jìn)了電化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,進(jìn)而有效提升了LIBs的電化學(xué)性能。

此外,本工作還測(cè)試了半電池的CV曲線、充放電曲線、倍率和長(zhǎng)循環(huán)性能,結(jié)果表明:Mo原子的摻雜量與VS2的儲(chǔ)鋰性能有著密切的關(guān)聯(lián)。具體來(lái)看,隨著Mo原子摻雜量的不斷增加,VS2正極對(duì)Li+的儲(chǔ)存能力先增加后降低。特別地,Mo原子摻雜量為5%時(shí),VS2正極呈現(xiàn)出最優(yōu)的電化學(xué)性能:0.2 A g?1下,50次循環(huán)后的放電比容量為293.3 mA h g?1;1.0 A g?1下,500次循環(huán)后的放電比容量為260.8 mA h g?1,容量衰減率為每圈0.009%。

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圖2. 基于原位XRD和間位XPS解析Mo原子摻雜效應(yīng)對(duì)VS2儲(chǔ)鋰性能的影響

Molybdenum Atom Engineered Vanadium Disulfide for Boosted High-Capacity Li-Ion Storage,?Small 2023 DOI: 10.1002/smll.202301738

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8. Small: 用于深循環(huán)鋰金屬電池的鋰泡沫

電池頂刊速遞:孫世剛、潘鋒、黃云輝、郭再萍、羅加嚴(yán)、孫浩、付超鵬等成果

鋰金屬負(fù)因其高理論容量和低還原電位而被認(rèn)為是最有前途的負(fù)。但由于無(wú)限的體積膨脹、嚴(yán)重的副反應(yīng)和不可控的枝晶形成,其大規(guī)模商業(yè)化受到阻礙。

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在此,天津大學(xué)馬慶濤、胡正林,羅加嚴(yán)等人利用熔融發(fā)泡法制備自支撐多孔鋰泡沫負(fù)極。可調(diào)節(jié)的互穿孔結(jié)構(gòu)和內(nèi)表面上致密的Li3N保護(hù)層涂層使得鋰泡沫負(fù)極在循環(huán)過(guò)程中對(duì)電極體積變化、寄生反應(yīng)和枝晶生長(zhǎng)具有很大的耐受性。使用高面積容量(4.0 mAh cm-2) NCM811正極的全電池,N/P比為2,E/C比為3g Ah-1,可穩(wěn)定運(yùn)行200次,容量保持率為80%。相應(yīng)的軟包電池每個(gè)周期的壓力波動(dòng)小于3%,壓力累積幾乎為零。

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圖1. 鋰泡沫的合成及性能研究

總之,本工作通過(guò)簡(jiǎn)單的熔融發(fā)泡法制備了自支撐鋰泡沫負(fù)極,其多孔結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)沉積鋰的體積波動(dòng),致密的Li3N保護(hù)層可以促進(jìn)無(wú)枝晶鋰的沉積。因此,Li泡沫陽(yáng)極可以承受高達(dá)40mA cm-2的高電流密度。在高正極面積容量(4 mAh cm-2)、低N/P比(2)和貧電解質(zhì)(3g Ah-1)的實(shí)際條件下,使用LCO和NCM811正極的全電池可以穩(wěn)定地循環(huán)200次以上,容量保持率為80%。本研究還組裝了Ah級(jí)軟包電池,證明體積變化為零。這里的鋰泡沫負(fù)極顯示了高性能鋰金屬電池的巨大潛力,并且可擴(kuò)展的熔融發(fā)泡方法也適用于其他金屬負(fù)極。

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圖2. 鋰泡沫的電化學(xué)性能

Lithium Foam for Deep Cycling Lithium Metal Batteries, Small 2023 DOI:?10.1002/smll.202301166

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