快速充電過程中，鋰離子電池在石墨負(fù)極上不受控制地鍍上金屬鋰，阻礙了鋰離子電池實(shí)現(xiàn)長循環(huán)壽命的快速充電。在這里，我們報道了使用雙相MoO
x-MoP
x助催化劑協(xié)同進(jìn)行的石墨表面改性，可改善充電倍率并抑制Li鍍層，且不會損害能量密度。我們設(shè)計合成了MoO
x-MoP
x/石墨，通過可控和可擴(kuò)展的表面改性，即在石墨表面沉積MoO
x納米層，然后通過蒸汽誘導(dǎo)MoO
x部分相變到MoP
x。各種分析研究與熱力學(xué)計算相結(jié)合表明，MoO
x有效地減輕了石墨表面上電阻膜的形成，而MoP
x通過快速插層反應(yīng)以較高電勢承載Li
+，并在降低Li
+吸附能方面起主要作用。當(dāng)與LiNi
0.6Co
0.2Mn
0.2O
2負(fù)極結(jié)合使用時，MoO
x-MoP
x /石墨陽極展現(xiàn)出快速充電能力（<10分鐘充電，占總?cè)萘康?0%）和穩(wěn)定的循環(huán)性能，在300次循環(huán)中沒有任何鋰鍍層的跡象。 因此，開發(fā)的方法為快速充電鋰離子電池的先進(jìn)負(fù)極材料的設(shè)計鋪平了道路。
Fig. 1 Mo-CP/石墨負(fù)極的合成與表征。
Fig. 2 MoP
x的鋰化。
Fig. 3 MoP
x對Li
+的吸附。
Fig. 4 Mo-CP/石墨的快速充電能力。
Fig. 5 Mo-CP/石墨在快速充電條件下的循環(huán)性能。
相關(guān)研究成果于2021年由慶熙大學(xué)的Min-Sik Park課題組，發(fā)表在Nat Commun.（https://www.nature.com/articles/s41467-020-20297-8）上。原文：A cooperative biphasic MoOx–MoPx promoter enables a fast-charging lithium-ion battery。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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