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郭再萍院士团队，重磅Angew！

来源：时间：2024-02-01 10:03:01 浏览：1147次

第一作者：Zhibin Wu、Gemeng Liang

通讯作者：郭再萍院士、Bernt Johannessen、陈立宝教授

通讯单位：阿德莱德大学、澳大利亚同步加速器中心、中南大学

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202317941.

研究背景

铌（Nb）基氧化物因其高倍率、高容量和安全的工作电压，成为锂离子电池（LIBs）有前途的插入负极候选材料，但其固有的导电性差和有限的循环寿命（小于1000次循环）阻碍了它们的实际应用。虽然通过与碳质材料结合来缓解，但总体积能量密度会降低。其中，在Nb基氧化物中加入钼（Mo），通过溶剂热反应制备的MoNb₁₂O₃₃具有多孔的微球形态和稳定的Wadsley-Roth晶体结构，具有优异的电化学性能，引起了科研人员广泛的研究兴趣。基于此，澳大利亚阿德莱德大学郭再萍院士、澳大利亚同步加速器中心Bernt Johannessen和中南大学陈立宝教授等人报道了一种铌-钼氧化物剪切相(Nb, Mo)₁₃O₃₃，具有优异的电化学锂离子存储性能。

文章要点

1、在本文中，作者制备了不同退火时间的铌-钼氧化物作为锂离子电池（LIBs）的负极，其中最优退火时间（18 h）的铌-钼氧化物（NMO-18h）具有优异的循环稳定性（在1 A g^-1下循环超过15000次）和良好的倍率性能。所制成的电池循环稳定性高达15000次，验证了这种结构稳定性的重要性，其是由结构中的八面体畸变引起的。

2、利用同步加速器X射线粉末衍射（XRD）和X射线吸收光谱（XAS）实时探测NMO-18h电极在电池运行过程中的结构变化，证实了NMO-18h可作为一个稳定的高性能电极，通过Mo掺杂剂调控的短程结构实现。作者发现该材料具有稳定的结构和功能，通过减少八面体畸变实现单相电化学反应，从而获得超长循环寿命和出色的倍率能力。本工作为稳定Wadsley-Roth氧化物的材料结构以获得极长的电池寿命提供了新的见解。

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