新型硼基锂电负极材料
首先设计合成了 Fe2B 间隙化合物,其中包含一维硼链结构和高导电的 Fe 主体网络,该化合物表现出与纯硼截然不同的电化学性质, 1400 次循环后基于 B 计算的容量可达 10700 mA h/g 。高导电的 Fe 基质和高分散的一维硼链结构首先激活了部分 B 的储锂潜能,并且在循环反应过程中 Fe 基质不断将硼链分散成单原子,从而实现了更高效的储能。然而,由于间隙化合物中 B 的质量含量过低,材料整体容量不符合实际需求。研究者随后通过热力学计算发现 B2O3 与锂发生电化学反应的标准吉布斯自由能变仅为 -489 kJ/mol ,即发生该反应的逆反应发生仅需克服 489 kJ/mol ,远小于可逆负极材料 Fe2O3 和 SnO2 。
北京大学
2021-04-11