我院金辉乐团队在锂离子电池正极材料的最新进展

与锂硫、锂硒电池相比，锂-碲（Li-Te）电池由于具有较高的理论体积容量、优异的电子导电性以及缓解穿梭效应而受到越来越多的关注。然而，Te的巨大体积膨胀严重影响了其在新出现的电池系统中的实际应用。因此，如何减轻或消除Te的体积变化对于实现Te的优良性能具有重要意义。这篇工作致力于扩展锂碲硫化电池系列，该系列已被公认为在未来储能系统里是有前景的。本文将一种新的电化学方法应用于微纳米Te_xS_y材料的工程中，发现Te_xS_y相与多壁碳纳米管相结合，使所制备的锂离子电池具有优异的循环稳定性和高倍率性能。在材料合成过程中，硫成功嵌入到碲基体中，提高了整体容量性能。对Te_xS_y进行了表征，验证了它是一种Te少、S多的微纳米结构材料。与原始的纯Te粒子相比，容量大大提高，体积膨胀变化得到有效抑制。Li-Te_xS_y电池组装后，验证了锂离子稳定的电接触和倍率性能，以及显著的电化学性能。该研究通过在Te_xS_y的非线性电化学合成过程中应用不同种类的硫源来设计新型的Te_xS_y相并填补Te_xS_y相图中的一些空白。实验结果表明，不同的硫源对Te有不同的晶格畸变，从而形成不同类型的Te_xS_y相，其中，Na₂S衍生的Te_xS_y与多壁碳纳米球磨管赋予了Li-Te_xS_y 电池丰富的体积容量性能和高循环稳定性。

该项成果以“Advanced Te_xS_y-C Nanocomposites for High-Performance Lithium Ion Batteries”为题在著名期刊Frontiers in Chemistry上发表，我校王舜教授、金辉乐教授和李俊副教授为通讯作者。文章地址：https://doi.org/10.3389/fchem.2021.687392