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钼基杂多酸在锂离子电池方面的发展和应用

2021-12-02邓怡佳刘子璇楚意月史晓雨董青松

化学研究 2021年6期
关键词:复合材料

邓怡佳,刘子璇,楚意月,史晓雨,董青松

(河南大学化学化工学院,河南开封475004)

随着经济的不断全球化以及能源需求的不断高涨,市场需求正将当前的储能技术推向更高的水平,以满足对便携式电子设备以及新能源储能设备等现代电子产品的更高要求[1-2]。锂是所有金属元素中质量最轻、还原电位最低的金属元素,因此锂离子电池具有较高的工作电位和能量密度。然而,传统的石墨阳极的锂离子电池理论容量仅为372 mAh·g-1[2],难以满足对高容量、低成本的电能存储的日益增长的需求。因此,研制容量更高、安全性能更好、成本更低、循环性能更稳定的新一代锂离子电池至关重要[3-4]。

多金属氧酸盐(POMs)简称多酸,不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子,其酸为杂多酸。POMs是一种结构多样、功能丰富的过渡金属分子簇,在催化、电化学、储能、传感器、生物化学等方面均展现出优异的性质及广阔的应用前景[5-8]。多金属氧酸盐有六种典型结构,包括Keggin结构、Lindqvist结构、Wells⁃Dawson 结构、Anderson 结构、Silverton结构及Waugh结构,其中以Keggin结构最为常见、应用最为广泛。由于具有独特的结构和出色的可逆的氧化还原能力,杂多酸在锂离子电池中备受青睐。Mo元素具有从0到+6价的多种不同氧化态,因此,在众多的杂多酸盐负极材料中,钼基杂多酸材料具有比容量高、热稳定性好等优势,是更具潜力的锂离子电池负极材料。本文综述了近年来不同类型的钼基杂多酸作为锂离子电池负极材料的研究进展。……

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