材料學院景盼盼副教授、王思哲副教授、美國佐治亞理工學院劉美林教授和臺灣師范大學王禎翰教授的科研團隊聯(lián)合在愛思唯爾（Elsevier）旗下的著名期刊Nano Energy（IF2024=16.8）發(fā)表題為“Oxygen-deficient niobium oxides for fast and high-capacity lithium-ion batteries”的研究型學術(shù)論文。陜西科技大學為第一單位，劉美林教授、景盼盼副教授、王思哲副教授和王禎翰教授為共同通訊作者。
加速高功率快充鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研制對我國發(fā)展下一代民用和特殊領(lǐng)域用電動設(shè)備具有重要意義。具有晶體學剪切結(jié)構(gòu)的鈮氧化物因其在高能量密度、高功率鋰離子電池中的應用潛力備受關(guān)注。然而，如何調(diào)控材料本征結(jié)構(gòu)以獲得兼具更高電子/離子電導率的新相，是實現(xiàn)高性能電化學儲鋰的重大挑戰(zhàn)。
該研究報道了一種具有典型晶體學剪切結(jié)構(gòu)的高度結(jié)晶化缺氧富電子Nb25O62-δ負極材料。該材料在鋰離子電池測試中展現(xiàn)出優(yōu)異的嵌鋰行為，兼具高速鋰離子擴散動力學與高度可逆的相變特性。該負極可實現(xiàn)262.5 mAh g-1的高比容量，在25 C超高倍率下仍保持141.7 mAh g-1的容量輸出，并展現(xiàn)卓越的循環(huán)穩(wěn)定性—1000次循環(huán)后容量保持率高達91.6%。與商用LiFePO4正極匹配的全電池在5 C倍率下經(jīng)500次長循環(huán)后容量保持率仍維持在97.5%以上。這種兼具尖端電化學性能與簡便制備工藝的特性，使該材料成為快充鋰離子電池負極的有力競爭者。該工作為開發(fā)其他高性能缺氧型鈮基氧化物負極材料開辟了新路徑，并提高我校在能源/材料科學領(lǐng)域的國內(nèi)外影響力。
文章信息： Panpan Jing*, Nan Guo, Jiale Liu, Sunghao Ho, Lu Zheng, Mengting Liu, Hao Fang, Chang Liu, Wenwu Li, Sizhe Wang, Jenghan Wang*, Bote Zhao, Meilin Liu*, Nano Energy, 2025, DOI: 10.1016/j.nanoen.2025.111236
鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285525005956
（核稿：楊海波 編輯：趙誠）
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