SCMs|氧空位提高金属氧化物锂离子扩散动力学及储锂性能

转化反应过程中锂离子电池负极材料面临容量快速衰减和动力学缓慢的问题。氧空位缺陷可以有效调节过渡金属氧化物(TMO)基电极材料的内在特性，但是，氧空位对电极材料性能的影响机制尚不清楚。

近日，中科院上海硅酸盐研究所王家成研究员和苏州科技大学马汝广教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过简单的方法，将丰富的氧空位原位引入到不同TMO(例如Co₃O₄、Fe₂O₃和NiO)的晶格中。以Co₃O₄为例，Co₃O_4−x中的氧空位能够有效加快界面处的电荷转移，显著提高电导率和赝电容贡献。理论计算表明，氧空位的引入能够降低锂嵌入能垒，且增加费米能级附近的态密度，有利于离子和电子传输。因此，富含氧空位的TMO表现出更优异的循环稳定性和倍率性能。

本研究可以为设计用于能源应用的其他TMO电极材料提供参考。

文章信息

Xunlu Wang, Jie Liu, Yifan Hu, et al. Oxygen vacancy-expedited ion diffusivity in transition-metal oxides for high-performance lithium-ion batteries. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1909-5

点击左下角“阅读原文”，阅读以上文章PDF原文

—关注中国科学材料，请长按识别二维码—