材料學(xué)院景盼盼副教授、王思哲副教授、美國(guó)佐治亞理工學(xué)院劉美林教授和臺(tái)灣師范大學(xué)王禎翰教授的科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在愛思唯爾（Elsevier）旗下的著名期刊Nano Energy（IF2024=16.8）發(fā)表題為“Oxygen-deficient niobium oxides for fast and high-capacity lithium-ion batteries”的研究型學(xué)術(shù)論文。陜西科技大學(xué)為第一單位，劉美林教授、景盼盼副教授、王思哲副教授和王禎翰教授為共同通訊作者。
加速高功率快充鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研制對(duì)我國(guó)發(fā)展下一代民用和特殊領(lǐng)域用電動(dòng)設(shè)備具有重要意義。具有晶體學(xué)剪切結(jié)構(gòu)的鈮氧化物因其在高能量密度、高功率鋰離子電池中的應(yīng)用潛力備受關(guān)注。然而，如何調(diào)控材料本征結(jié)構(gòu)以獲得兼具更高電子/離子電導(dǎo)率的新相，是實(shí)現(xiàn)高性能電化學(xué)儲(chǔ)鋰的重大挑戰(zhàn)。
該研究報(bào)道了一種具有典型晶體學(xué)剪切結(jié)構(gòu)的高度結(jié)晶化缺氧富電子Nb25O62-δ負(fù)極材料。該材料在鋰離子電池測(cè)試中展現(xiàn)出優(yōu)異的嵌鋰行為，兼具高速鋰離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)與高度可逆的相變特性。該負(fù)極可實(shí)現(xiàn)262.5 mAh g-1的高比容量，在25 C超高倍率下仍保持141.7 mAh g-1的容量輸出，并展現(xiàn)卓越的循環(huán)穩(wěn)定性—1000次循環(huán)后容量保持率高達(dá)91.6%。與商用LiFePO4正極匹配的全電池在5 C倍率下經(jīng)500次長(zhǎng)循環(huán)后容量保持率仍維持在97.5%以上。這種兼具尖端電化學(xué)性能與簡(jiǎn)便制備工藝的特性，使該材料成為快充鋰離子電池負(fù)極的有力競(jìng)爭(zhēng)者。該工作為開發(fā)其他高性能缺氧型鈮基氧化物負(fù)極材料開辟了新路徑，并提高我校在能源/材料科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外影響力。
文章信息： Panpan Jing*, Nan Guo, Jiale Liu, Sunghao Ho, Lu Zheng, Mengting Liu, Hao Fang, Chang Liu, Wenwu Li, Sizhe Wang, Jenghan Wang*, Bote Zhao, Meilin Liu*, Nano Energy, 2025, DOI: 10.1016/j.nanoen.2025.111236
鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285525005956
（核稿：楊海波 編輯：趙誠(chéng)）
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