低价阳离子掺杂NbWO负极

200C超高倍率

通过低价阳离子掺杂降低剪切面锂扩散势垒，克服各向异性扩散瓶颈，实现超快充放电

Jun, Ma · Xiang, Yu · Jingyue, Xu · Zhang, Wenfeng · 张惠敏 · Qiu J. · Zhu X. · Hao, Zhang · 林海平 · 曹高萍

Advanced Energy Materials 2024

具体参数

容量（200C）

{'zh': '83', 'en': '83'} mAh g⁻¹

容量（200C）

{'zh': '63', 'en': '63'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '75.42', 'en': '75.42'} %

容量保持率

{'zh': '86.79', 'en': '86.79'} %

技术优势

200C下仍能工作

V⁵⁺掺杂样品在200C（即18秒完成一次充/放电）下仍可提供83 mAh g⁻¹的容量，因低价离子降低了剪切面锂离子跃迁势垒，极大提升了大电流下的锂离子扩散动力学。

循环3700次不跳水

V⁵⁺掺杂样品在20C下循环3700次后容量保持75.42%，Tb⁴⁺掺杂保持86.79%，因为剪切面附近[LiO₅]配位环境的改变增强了结构可逆性。

不只一种元素可掺

V、Tb、Ce等低价阳离子均可自发聚集在剪切面并降低扩散势垒，说明该方法具有普适性，不依赖单一掺杂元素。

应用场景

• 快充负极：掺杂NbWO在200C下仍保持高容量，18秒即可完成充电，直接用于极速快充电池负极。
• 高功率储能：高倍率循环3700次后容量稳定，适合需要瞬间大电流输出的高功率储能场景。
• 固态电池负极：掺杂策略改善结构稳定性，剪切面低扩散势垒特性可补偿固态电解质界面阻抗。