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張強/閆俊/王倩AEM：利用氧空位和異質結構實現MoO3大容量和動力學加速的鋰存儲

三氧化鉬(MoO₃)作為著名的鋰離子電池(LIBs)轉換型負極，最近引起了人們的濃厚興趣。然而，長期充放電過程中較差的倍率性能、緩慢的反應動力學和快速的容量衰減嚴重阻礙了大規模的商業應用。

清華大學張強、哈爾濱工程大學閆俊、王倩等人通過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的離子和電子擴散/傳輸動力學。

受益于加速的離子擴散動力學、增強的導電性、氧空位引起的額外活性位點以及強大的界面接觸，所制備的MoO_3-x/MXene異質結構表現出優異的鋰離子存儲性能。第一性原理計算表明，對于MoO_3-x/MXene異質結構，Li⁺的吸附和電導率顯著增強。

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

圖1 MoO3_?x/MXene異質結構的制備示意圖

圖2 電化學儲鋰性能

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

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