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張強(qiáng)/閆俊/王倩AEM：利用氧空位和異質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)MoO3大容量和動(dòng)力學(xué)加速的鋰存儲(chǔ)

三氧化鉬(MoO₃)作為著名的鋰離子電池(LIBs)轉(zhuǎn)換型負(fù)極，最近引起了人們的濃厚興趣。然而，長(zhǎng)期充放電過(guò)程中較差的倍率性能、緩慢的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和快速的容量衰減嚴(yán)重阻礙了大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。

清華大學(xué)張強(qiáng)、哈爾濱工程大學(xué)閆俊、王倩等人通過(guò)肼還原和靜電組裝將豐富的氧空位和MXene納米片精心引入MoO₃納米帶，以加速LIB的離子和電子擴(kuò)散/傳輸動(dòng)力學(xué)。

受益于加速的離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)、增強(qiáng)的導(dǎo)電性、氧空位引起的額外活性位點(diǎn)以及強(qiáng)大的界面接觸，所制備的MoO_3-x/MXene異質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)異的鋰離子存儲(chǔ)性能。第一性原理計(jì)算表明，對(duì)于MoO_3-x/MXene異質(zhì)結(jié)構(gòu)，Li⁺的吸附和電導(dǎo)率顯著增強(qiáng)。

因此，該復(fù)合材料在0.1 A g^-1時(shí)表現(xiàn)出1258 mAh g^-1的高可逆容量，并在 10 A g^-1時(shí)保持 474 mAh g^-1，顯著高于先前報(bào)道的基于MoO₃的負(fù)極材料的容量。更重要的是，該復(fù)合材料與商業(yè)LiFePO₄匹配的鋰離子全電池顯示出無(wú)與倫比的 330 Wh kg^-1能量密度。

圖1 MoO3_?x/MXene異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備示意圖

圖2 電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能

High-Capacity and Kinetically Accelerated Lithium Storage in MoO3 Enabled by Oxygen Vacancies and Heterostructure. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101712

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/11/03/b77093a0e2/

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