高容量磷基阳极已显示出快速充电/放电锂离子电池的前景,但电导率低,在使用过程中体积变化显著,导致倍率性能差,循环寿命短。为了克服这些局限性,澳门大学Kwun Nam Hui、中国科学院成会明院士、穆罕默德·本·法赫德亲王大学Kwan San Hui通过一步高能球磨工艺合成了一种混合材料,该材料由非晶ZnP2与原位形成的非晶磷酸锌以及磷和碳(a-ZnP2/Zn3(PO4)2/P/C)组成。
本文要点:
1) 杂化非晶材料的多孔结构和各向同性性质提高了Li+的可及性、反应动力学和快速锂化/脱锂过程中的结构稳定性。混合非晶ZnP2电极在5 A g−1(3 C)下2200次循环中表现出稳定的循环性能,保持了其最大容量的92.3%,达到985 mAh g-1。
2) 研究发现,混合电极的电化学极化降低、赝电容贡献大、Li+扩散动力学改善和电极-电解质界面更稳定是其优异性能的原因。总之,该工作为用于快速充放电LIB的高性能多组分磷基阳极铺平了道路。
Lingwen Liu et.al Multicomponent Anodes Based on Amorphous ZnP2 for Fast-Charging/Discharging Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404900
https://doi.org/10.1002/aenm.202404900