相比目前市場(chǎng)化的鋰動(dòng)力電池，含有氧空位缺陷態(tài)氧化鎢納米材料的鋰電池具有更高的倍率性能，應(yīng)用在新能源汽車上，能夠顯著升高車子的續(xù)航能力。
氧化鎢，化學(xué)式為WO3-x，是一種氧缺陷結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料。氧空位的存在，使其自由載流子密度達(dá)到1021cm以上，引起表面自由載流子的集體震蕩，從而誘導(dǎo)表面等離子共振現(xiàn)象。而如果能在儲(chǔ)能電極材料中摻雜一定量的氧空位缺陷態(tài)氧化鎢粉末，那將可以有效減小內(nèi)阻，以及縮短帶電粒子的運(yùn)動(dòng)距離，從而進(jìn)一步提高汽車鋰電池的倍率性能。
除了氧化鎢有氧空位外，廈門大學(xué)彭?xiàng)澚航淌诘热艘惭芯砍隽艘环N在富鋰錳基分級(jí)多孔微米球的表面構(gòu)筑氧空位(L@S)，且研究成果已發(fā)表在Science China Materials上。
廈大研究者通過在富鋰錳基分級(jí)多孔微米球的表面構(gòu)筑氧空位(L@S)成功抑制了首次放電過程中不可逆Li2O的形成，有效促進(jìn)了Li+離子的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，從而提高了電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明，L@S正極在0.1 C電流密度下循環(huán)的首次庫侖效率高達(dá)92.3%，放電比容量為292.6 mA h g?1；在10 C大電流密度下循環(huán)100圈后可逆比容量為222 mA h g?1，容量保持率為95.7%。進(jìn)一步增大電流密度至20 C時(shí)，循環(huán)100圈后L@S正極的放電比容量仍高達(dá)153 mA h g?1。此外，匹配Li4Ti5O12負(fù)極組裝的全電池在3 C電流密度下循環(huán)400圈后的可逆比容量為141 mA h g?1，電壓保持率高達(dá)97%。
