快速充电是下一代锂离子电池的关键要求之一，但典型电极材料的锂离子扩散速率有限。活性电极材料的纳米化是提高锂离子有效扩散传输率的常用策略，但同时也降低了电池的体积能量/功率密度和稳定性。
基于此，特温特大学Mark Huijben，武汉理工大学Congli Sun报道了首次证明了铌酸镍，NiNb2O6是一种不需要实现纳米结构的锂离子电池本征高倍率负极材料。
文章要点
1）研究发现，NiNb2O6主体晶体结构只表现出单一类型的锂离子嵌入通道，在低电流密度下可以完全锂化，容量约为244 mAh g−1。有趣的是，在300 K时10−12 cm2 s−1的高扩散系数能够在高电流密度下进行快速充放电，从而分别在10和100 C下获得140和50 mAh g−1的高容量。
2）研究发现，锂化过程中最小的体积变化是NiNb2O6稳定可逆锂化过程的根源，在100 C循环200000次后容量保持率可达81%。
3）基于LiFePO4和Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2(NCM811)正极的全电池系统测试结果显示，NiNb2O6负极在实际电池器件中具有良好的储能性能。
研究结果有力地表明，NiNb2O6是一种固有的高倍率负极材料，不需要像许多钛和铌基氧化物那样通过复杂的合成过程实现纳米结构，以最小化锂扩散的长度尺度。
参考文献
Rui Xia, et al, Nickel Niobate Anodes for High Rate Lithium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202102972
https://doi.org/10.1002/aenm.202102972
