1997
2022-03-30
顆粒在線訊：用于Li+電池的電極材料需要進(jìn)行多個(gè)方面的優(yōu)化，包括材料的價(jià)格、性能、是否符合可持續(xù)發(fā)展。其中最重要的一點(diǎn)是，電極能夠在電池充放電循環(huán)過(guò)程中保持結(jié)構(gòu)整體性，金屬-金屬化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)在一些難溶金屬氧化物的重要結(jié)構(gòu)特征，金屬-金屬化學(xué)鍵能夠影響材料的結(jié)構(gòu)整體性，此類材料目前還沒有應(yīng)用于能量存儲(chǔ)領(lǐng)域。有鑒于此，加利福尼亞大學(xué)圣塔芭芭拉分校Ram Seshadri、Anton Van der Ven等報(bào)道含有Mo-Mo金屬鍵三角形Mo3金屬簇的LiScMo3O8，是一種具有前景的Li離子電池電極材料。
本文要點(diǎn)：
1）鋰化過(guò)程中，電子在剛性Mo3三角形位置進(jìn)行插嵌，而不是在單獨(dú)的金屬離子上，通過(guò)原位表征驗(yàn)證這種在剛性Mo3進(jìn)行充放電導(dǎo)致材料的結(jié)構(gòu)變化非常弱。
2）通過(guò)這種獨(dú)特的化學(xué)成鍵現(xiàn)象，LiScMo3O8能夠在低于+4價(jià)態(tài)的條件中進(jìn)行充放電循環(huán)，因此產(chǎn)生的電壓區(qū)間能夠用于電池陽(yáng)極材料。通過(guò)一系列表征方法，包括電位熵測(cè)量，發(fā)現(xiàn)LiScMo3O8電化學(xué)過(guò)程中存在兩種變化區(qū)間，這是因?yàn)長(zhǎng)i+離子結(jié)構(gòu)排序不同。
本文研究為發(fā)展新型可逆Li+插嵌/剝離過(guò)程的材料提供經(jīng)驗(yàn)。
文章鏈接：
Kira E. Wyckoff, et al, Metal–Metal Bonding as an Electrode Design Principle in the Low-Strain Cluster Compound LiScMo3O8, J. Am. Chem. Soc. 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c12070
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12070
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