高容量磷基陽極已顯示出快速充電/放電鋰離子電池的前景,但電導率低,在使用過程中體積變化顯著,導致倍率性能差,循環壽命短。為了克服這些局限性,澳門大學Kwun Nam Hui、中國科學院成會明院士、穆罕默德·本·法赫德親王大學Kwan San Hui通過一步高能球磨工藝合成了一種混合材料,該材料由非晶ZnP2與原位形成的非晶磷酸鋅以及磷和碳(a-ZnP2/Zn3(PO4)2/P/C)組成。
本文要點:
1) 雜化非晶材料的多孔結構和各向同性性質提高了Li+的可及性、反應動力學和快速鋰化/脫鋰過程中的結構穩定性。混合非晶ZnP2電極在5 A g?1(3 C)下2200次循環中表現出穩定的循環性能,保持了其最大容量的92.3%,達到985 mAh g-1。
2) 研究發現,混合電極的電化學極化降低、贗電容貢獻大、Li+擴散動力學改善和電極-電解質界面更穩定是其優異性能的原因。總之,該工作為用于快速充放電LIB的高性能多組分磷基陽極鋪平了道路。
Lingwen Liu et.al Multicomponent Anodes Based on Amorphous ZnP2 for Fast-Charging/Discharging Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404900
https://doi.org/10.1002/aenm.202404900