TiO2是一種廣泛認可的鋰離子電池(LIB)插層負極材料,但由于鋰離子擴散緩慢,其實際容量在動力學上受到限制,導致鋰化數低于1.0 Li+(336 mAh g?1)。
在這里,阿貢國家實驗室Khalil Amine,武漢理工大學麥立強教授,周亮,浙江大學陸俊教授通過將Si整合到TiO2框架中來抑制TiO2微晶的生長,從而增強電荷轉移并在晶界處產生額外的活性位點,用于存儲Li+。
文章要點
1)這一策略得到了Ti氧化還原范圍擴大的證實,同步輻射X射線光譜和Cs校正電子顯微鏡充分證明了這一點。
2)因此,當用于鋰存儲時,定制材料實現了559 mAh g?1的極高可逆容量,是基于所有活性物質計算的理論最大值483 mAh g?1的116%,同時保留了優異的倍率性能和強大的循環穩定性。
這項工作為振興傳統電極材料以實現增強容量提供了新的視角。
參考文獻
Jiantao Li, et al, Revolutionizing Lithium Storage Capabilities in TiO2 by Expanding the Redox Range, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c06684
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06684