成果掠影湘潭大學(xué)黃建宇、電纜黃俏等人報道了一種具有優(yōu)異循環(huán)性能的FeF2和聚合物衍生碳（FeF2?@PDC）的復(fù)合正極材料，電纜復(fù)合正極由嵌入PDC基體中的納米棒狀FeF2組成，具有優(yōu)異的機械強度和電子/離子電導(dǎo)率。Fe、轉(zhuǎn)供舟O和F的分布分別與第一次放電和充電循環(huán)中的分布相似圖6FeF2@PDC在原位TEM鋰化過程中的結(jié)構(gòu)演變?2022Wileya-d)鋰化過程中分別在0、轉(zhuǎn)供舟3、28和150秒時的延時TEM圖像e)反應(yīng)前沿(RF)的TEM圖像f)在反應(yīng)的FeF2顆粒表面形成殼g）在（f）中由紅色虛線勾勒的框的近視圖，表明殼是在鋰化開始時形成的h)在顆粒表面形成殼i)(h)中紅色框的近視圖j)EDX元素映射(h)證實在顆粒表面形成了均勻的Fe3O4殼成果啟示本文通過采用一種新穎的正極設(shè)計策略，將FeF2納米顆粒嵌入具有優(yōu)異機械強度和混合電子/離子電導(dǎo)率的PDC(FeF2@PDC)基體中，在FeF2-Li電池中實現(xiàn)了卓越的電化學(xué)性能。鐵(Fe)基氟化物因其高能量密度、全國千伏地殼中豐富的Fe儲量以及較低的成本而受到特別關(guān)注。
首套設(shè)備山投文獻鏈接：EnablingLongCycleLifeandHighRateIronDifluorideBasedLithiumBatteriesbyInSituCathodeSurfaceModification.?Adv.Sci.?2022,2201419.?https://doi.org/10.1002/advs.202201419本文由辭書供稿。數(shù)據(jù)概覽圖1FeF2@PDC復(fù)合正極的示意圖和相應(yīng)的高角度環(huán)形暗場（HAADF）圖像?2022Wileya)將FeF2納米粒子嵌入具有高機械強度、柔性混合電子和離子電導(dǎo)率的PDC基體中b)在放電過程中，柔性FeF2轉(zhuǎn)化為相互連接的斑點狀Fe納米顆粒（亮對比），LiF（暗對比）在其間交錯c）在充電過程中，F(xiàn)e和LiF與剩余的Fe3O4層重新轉(zhuǎn)化為FeF2?圖2FeF2@PDC復(fù)合正極的形態(tài)和結(jié)構(gòu)分析?2022Wilea)SEM圖像顯示直徑為2μm、長度約為10μm的微棒狀形態(tài)b)FeF2@PDC復(fù)合材料的XRDc）單個FeF2@PDC微棒的HAADF圖像，以及d）C、e）F和f）Fe的相應(yīng)（能量色散X射線光譜）EDX元素映射g)PDC內(nèi)FeF2顆粒（亮對比）的HAADF圖像（暗對比），以及h)C、i)F和j)Fe的相應(yīng)EDX元素映射k)在[001]區(qū)軸上定向的單個FeF2粒子的HAADF圖像l）FeF2顆粒的HAADF-STEM圖像m）對應(yīng)于（l）中白色正方形包圍的區(qū)域的高倍放大視圖，結(jié)構(gòu)模型覆蓋在圖像中n)FeF2的模擬HAADF-STEM圖像，與(m)中的實驗圖像非常吻合o)對應(yīng)于(k)的FFT，顯示了FeF2[001]軸p)對應(yīng)于（l）的ABF-STEM圖像q)對應(yīng)于(m)的高倍ABF圖像，顯示每個Fe原子被四個F原子包圍，具有兩個較長和兩個較短的鍵。
a1,2)HAADF圖像顯示在FeF2的外表面形成了一個Fe3O4殼層，電纜由于FeF2的還原，電纜大顆粒內(nèi)部分布有斑點狀互連Fe顆粒，a3）原子HAADF-STEM圖像顯示Fe網(wǎng)絡(luò)在大顆粒內(nèi)部形成，a4)原子HAADF-STEM圖像顯示形成了約2nm厚的Fe3O4表面層b)第一次充電。
電子顯微鏡顯示，轉(zhuǎn)供舟在FeF2表面原位形成穩(wěn)定的Fe3O4層可防止電解質(zhì)分解和鐵(Fe)的浸出，從而提高可循環(huán)性。全國千伏圖2.（a）-20℃下兩種電池的長循環(huán)性能。
首套設(shè)備山投相關(guān)研究成果以HierarchicalSulfide-RichModificationLayeronSiO/CAnodeforLow-TemperatureLi-IonBatteries為題發(fā)表在AdvancedScience期刊上。柔性圖6.（a）通過DFT計算得的Li離子與修飾層中有機組分的結(jié)合能。
電纜通過DFT計算進一步驗證了Li離子在有機層中的均勻沉積和梯度擴散行為。該SEI修飾層具有較高的界面能和機械強度，轉(zhuǎn)供舟可以適應(yīng)SiO/C復(fù)合負極較大的體積變化。
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