新型硼基鋰電負極材料
首先設(shè)計合成了 Fe2B 間隙化合物,其中包含一維硼鏈結(jié)構(gòu)和高導電的 Fe 主體網(wǎng)絡,該化合物表現(xiàn)出與純硼截然不同的電化學性質(zhì), 1400 次循環(huán)后基于 B 計算的容量可達 10700 mA h/g 。高導電的 Fe 基質(zhì)和高分散的一維硼鏈結(jié)構(gòu)首先激活了部分 B 的儲鋰潛能,并且在循環(huán)反應過程中 Fe 基質(zhì)不斷將硼鏈分散成單原子,從而實現(xiàn)了更高效的儲能。然而,由于間隙化合物中 B 的質(zhì)量含量過低,材料整體容量不符合實際需求。研究者隨后通過熱力學計算發(fā)現(xiàn) B2O3 與鋰發(fā)生電化學反應的標準吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ,即發(fā)生該反應的逆反應發(fā)生僅需克服 489 kJ/mol ,遠小于可逆負極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學
2021-04-11