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?喬世璋AEM：-40 °C 運(yùn)行！高性能鎂基電池的二硒化釩引發(fā) Jahn-Teller 效應(yīng)

電極材料在-20°C及以下低溫下的電子和離子導(dǎo)電性較差，嚴(yán)重阻礙了低溫條件下電池的發(fā)展。

在此，阿德萊德大學(xué)喬世璋教授團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了層狀結(jié)構(gòu)的金屬二硒化釩(1T-VSe₂)作為低溫Mg²⁺/Li⁺混合電池的正極材料。在選定的溫度下，1T-VSet₂具有高電子導(dǎo)電性和快速離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，并且在溫度至40°C下運(yùn)行的1T-VSe₂/Mg電池非常安全。

圖1. 用XAS光譜分析V的局部結(jié)構(gòu)

研究表明，該電池在500次循環(huán)中保持97%的容量，比報(bào)道的鎂基電池性能更好。在1T-VSe₂中，壓縮構(gòu)型的Jahn-Teller效應(yīng)是由堿金屬離子的電化學(xué)插層發(fā)生電子態(tài)的變化引起的。

此外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)合，證實(shí)了弱Jahn-Teller效應(yīng)對(duì)電極的快速整體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高電子導(dǎo)電性有顯著貢獻(xiàn)。因此，從原子水平上理解該機(jī)制為設(shè)計(jì)用于低溫電池的高性能電極材料提供了有價(jià)值的指導(dǎo)。

Initiating Jahn–Teller Effect in Vanadium Diselenide for High Performance Magnesium-Based Batteries Operated at ?40 °C, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202204344

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/09/6525636468/

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