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?喬世璋AEM：-40 °C 運行！高性能鎂基電池的二硒化釩引發 Jahn-Teller 效應

電極材料在-20°C及以下低溫下的電子和離子導電性較差，嚴重阻礙了低溫條件下電池的發展。

在此，阿德萊德大學喬世璋教授團隊首次報道了層狀結構的金屬二硒化釩(1T-VSe₂)作為低溫Mg²⁺/Li⁺混合電池的正極材料。在選定的溫度下，1T-VSet₂具有高電子導電性和快速離子擴散動力學，并且在溫度至40°C下運行的1T-VSe₂/Mg電池非常安全。

圖1. 用XAS光譜分析V的局部結構

研究表明，該電池在500次循環中保持97%的容量，比報道的鎂基電池性能更好。在1T-VSe₂中，壓縮構型的Jahn-Teller效應是由堿金屬離子的電化學插層發生電子態的變化引起的。

此外，通過實驗和理論結合，證實了弱Jahn-Teller效應對電極的快速整體動力學、結構穩定性和高電子導電性有顯著貢獻。因此，從原子水平上理解該機制為設計用于低溫電池的高性能電極材料提供了有價值的指導。

Initiating Jahn–Teller Effect in Vanadium Diselenide for High Performance Magnesium-Based Batteries Operated at ?40 °C, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202204344

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