基于石墨负极的锂离子电池（LIBs）已经达到了几个临界极限，如低倍率容量、极端条件下容量快速衰减和安全问题。

近日，澳大利亚昆士兰大学赵修松教授，青岛大学Chunfu Lin报道了合理设计并合成了一种安全的导电铌镍氧化物（Ni₂Nb₃₄O₈₇），作为储锂负极材料。

文章要点

1）Ni₂Nb₃₄O₈₇在-10到60 °C的温度范围内表现出高倍率性能和循环稳定性，在25 °C下，它在0.1 C时的可逆比容量为339 mAh g^-1，在20 C下1000次循环后容量保持率为98.1%。在-10 °C下，0.1 C下的可逆容量为207 mAh g^-1，当倍率从0.5增加到2 C时，容量保持率为64.0%，在2 C下1000次循环后容量没有衰减。在60 °C时，0.1 C下的可逆容量为224 mAh g^-1，当倍率从0.5增加到10 C时，容量保持率为65.3%，10 C循环1000次后容量保持率为78.7%。

2）原位X射线衍射测量结合Rietveld精修表明，具有ReO₃型层状结构的Ni₂Nb₃₄O₈₇具有较大的层间距，有效地促进了锂离子的输运和储存，锂化后的单位晶胞体积膨胀为6.71%。

这种新型负极材料有望广泛用于宽温度范围内工作的LIBs。

参考文献

Changpeng Lv, Chunfu Lin, and X. S. Zhao, Rational Design and Synthesis of Nickel Niobium Oxide with High-Rate Capability and Cycling Stability in a Wide Temperature Range, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102550

https://doi.org/10.1002/aenm.202102550