JMCA:用于高倍率锂离子电容器ω-Li3V2O5纳米球的晶相和形态工程

锂离子电容器(LICs)作为一种很有前途的储能器件，近年来受到了人们的广泛关注。然而，迫切需要具有高倍率性能的阳极来平衡阴极和阳极的热力学和动力学。在这里，我们报告了一种基于晶相工程的形态结构策略，以提高无序岩盐Li3V2O5（DRS-LVO）的倍率特性。Li3V2O5纳米球（LVO-NSs）在半电池器件中提供低平均插入电压（ 0.6 V vs. Li+/Li）、优异的倍率性能和出色的循环稳定性（6000次循环后保留85%以上的容量）。电极动力学研究表明，新型纳米球形态赋予LVO-NSs更多的电容容量贡献和快速的离子传输路径。第一性原理计算揭示了LVO-NSs的能量存储和传输机制，其中Li+以最低的能量沿着（110）平面迁移到晶格中。通过使用LVO-NSs作为阳极，活性炭作为阴极，组装出具有优异电化学性能的LIC，在12.75 kW·kg 1的功率密度下提供61.9 W h·kg 1的能量密度。这种形态和晶体结构协同的电极设计策略为开发高功率、长寿命的储能器件提供了一条新的途径。

来源：Zhenghong Ren, Shunzhi Yu, Tengyu Yao, Tiezhu Xu, Juhong He and Laifa Shen，Crystal phase and morphology engineering of ω-Li3V2O5 nanospheres for high-rate lithium-ion capacitors，J. Mater. Chem. A, 2023,11, 621-629，https://doi.org/10.1039/D2TA07805H