东南大学Adv Mater：聚阴离子增强磷酸铁锂的Li离子扩散

纳米技术

2024-10-11

尽管LiFePO₄作为锂离子电池阴极得到广泛的商业化，但沿[010]方向的刚性1D锂离子扩散通道较窄，强烈限制了其快速充放电性能。

有鉴于此，东南大学徐庆宇教授、范奇副教授等报道了晶格工程，在四面体PO₄^3-替换平面三角形BO₃^3-诱导锂离子扩散通道的灵活性，同时加宽锂离子的传输通道。

本文要点

（1）

BO₃^3-的平面结构可能进一步在通道之间提供额外的路径。由于这些协同作用，LiFe(PO₄)_0.98(BO₃)_0.02显示出最佳性能，在25 °C提供高速率容量（50℃, 66.8 mAh g⁻¹）和长循环稳定性（10 ℃下每次循环0.003 %的超低容量损失）。

（2）

在-20 °C下实现了优异的倍率性能（40 ℃达到34.0 mAh g⁻¹）和容量保持率（10 ℃在2500次循环后没有容量损失）。

参考文献

Xinxin Wang, Anyang Yu, Tian Jiang, Shijun Yuan, Qi Fan, Qingyu Xu, Accelerating Li-Ion Diffusion in LiFePO₄ by Polyanion Lattice Engineering, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202410482