氧空位提高金属氧化物锂离子扩散动力学及储锂性能

作     者：王寻路 刘婕 胡一帆 马汝广 王家成 Xunlu Wang;Jie Liu;Yifan Hu;Ruguang Ma;Jiacheng Wang

作者机构：State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine MicrostructureShanghai Institute of CeramicsChinese Academy of SciencesShanghai 201899China Center of Materials Science and Optoelectronics EngineeringUniversity of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of Materials Science and EngineeringSuzhou University of Science and TechnologySuzhou 215011China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(92163117 and 52072389) the Program of Shanghai Academic Research Leader(20XD1424300) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2022年第65卷第6期

页      码：1421-1430页

摘      要：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.本研究通过简单的方法,将丰富的氧空位原位引入到不同TMO(例如Co_(3)O_(4)、Fe_(2)O_(3)和NiO)的晶格中.以Co_(3)O_(4)为例,Co_(3)O_(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.

主 题 词：oxygen vacancies ion diffusion transition-metal oxide anode density functional theory calculation 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-021-1909-5

馆 藏 号：203109047...