高能锂离子存储设备是电动汽车中的永恒追求。然而,现有的阳极材料难以实现快速充电反应。近日,中国海洋大学柳伟、金永成报道了一种新型扭曲氧化铁量子点,它含有大量的晶体缺陷和包裹在碳中的边缘位错。
本文要点:
1) 当用作阳极时,它实现了接近理论容量的六电子反应,并且具有优异的快速充电性能。即使以最快的充电速度,扭曲结构仍然可以在7秒内获得182mAh g–1,这远远超过所有的铁基阳极。
2) 理论计算表明,优异的快速充电性能源于优化的离子吸附和降低的离子迁移能垒,从而确保电极在超大电流下仍能有效工作。这种促进作用通过非原位表征得到了进一步验证。此外,所构建的锂离子电容器还具有优异的能量/功率输出和稳定性。
Hongguang Fan et.al Distorted Iron Oxide Quantum Dots with Unprecedented Fast-Charging Capability for High-Energy and High-Power Lithium Storage Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400248
https://doi.org/10.1002/aenm.202400248