高性能金属氟化物正极对于设计参与下一代储能市场的超高容量锂金属电池至关重要。然而，它们的绝缘性质和缓慢的反应动力学导致电压滞后、低倍率能力和快速容量衰减。

在此，南京工业大学Ningzhong Bao报道了一种可推广的一步熔融合成方法来构建FeF₃@C-沥青纳米复合材料的异质堆积纳米结构，其中超细FeF₃纳米颗粒均匀地被高导电碳框架覆盖。

文章要点

1）通过电化学动力学计算和多物理场模拟，这种FeF₃@C-沥青纳米复合材料由超细纳米粒子和受限碳骨架组成，具有高振实密度（1.8 g cm⁻³）、显着提高的电导率和增强的电荷路径，从而实现快速电子传输、快速离子迁移、降低电极内应力并减轻体积膨胀。

2）结果，优化的FeF₃@C-沥青正极具有517 mAh g⁻¹的高容量，在5 A g⁻¹（10 C）下循环1000次后循环稳定性高达87.5%，并且容量保持率高达77%从0.5 A g⁻¹到10 A g⁻¹（20 C，250 mAh g⁻¹）。

该工作提供了一种易于操作且低成本的方法来实现高循环稳定性金属氟化物锂电池，这将指导新能源行业快速充电超高容量正极材料的开发。

参考文献

Tuxiang Guan, et al, Hetero-Packing Nanostructures of Iron (III) Fluoride Nanocomposite Cathode for High-Rate and Long-Life Rechargeable Lithium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2301680

DOI: 10.1002/aenm.202301680

https://doi.org/10.1002/aenm.202301680