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?成會(huì)明院士領(lǐng)銜，AEM！2200 次循環(huán)，92.3%！

高容量磷基負(fù)極在快充鋰離子電池方面表現(xiàn)出了良好的前景，但其電導(dǎo)率較低，并且在使用過程中會(huì)發(fā)生顯著的體積變化，導(dǎo)致倍率性能較差且循環(huán)壽命較短。

在此，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院成會(huì)明，澳門大學(xué)Kwun Nam Hu，東安格利亞大學(xué)Kwan San Hui等人通過高能球磨工藝合成了一種a-ZnP₂/Zn₃(PO₄)₂/P/C混合材料。研究顯示，混合非晶材料的多孔結(jié)構(gòu)和各向同性改善了快速鋰化/脫鋰過程中 Li⁺ 的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

基于此，混合非晶 ZnP₂ 電極在 5 A g^-1（3 C）條件下經(jīng)過 2200 次循環(huán)后顯示出穩(wěn)定的循環(huán)性能，最大容量保持在 92.3% 的水平，達(dá)到 985 mAh g^-1，并在 10/20 A g^-1（6 C/12 C）條件下經(jīng)過 2000/2700 次循環(huán)后顯示出高充電/放電能力，達(dá)到 734/592 mAh g^-1。

圖1. 非晶ZnP₂的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析

總之，該工作通過一步 HEBM 法合成了一種原位形成的非晶態(tài)磷酸鋅 ZnP₂ 雜化物。研究顯示，其隨機(jī)原子排列和多孔結(jié)構(gòu)有利于鋰進(jìn)入活性位點(diǎn)，并且由于其各向同性和無晶界而降低了應(yīng)變進(jìn)而提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。基于此，a-ZnP₂/Zn₃(PO₄)₂/P/C₃₆雜化物的性能優(yōu)于其晶體對(duì)應(yīng)物，具有更高的容量和更好的倍率性能。因此，該工作為快充鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展提供了新思路。

圖2. 電池性能

Multicomponent Anodes Based on Amorphous ZnP2 for Fast-Charging/Discharging Lithium-Ion Batteries, Advanced Energy Materials 2024

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2025/02/12/ebb140a386/

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