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Wadsley-Roth 相铌基氧化物阳极有望实现高功率和能量密度水系锂离子电池

摘要：间歇性和瞬时可再生能源迫切需要发展具有高功率能量密度的本质安全电能存储技术。水系锂离子电池（ALIB）由于其不易燃的特性而成为一种很有前途的集成技术。然而，受阳极材料的限制，它们的能量密度与非水系电池的能量密度存在相当大的差距。在此，首次尝试将 Wadsley-Roth 相铌基氧化物（M-Nb-O）用于水系锂离子阳极。通过与 M-Nb-O 阳极（Zn2Nb34O87）的代表物配对，ALIB 的输出电压、能量密度和功率密度显着增加，长期循环寿命显着提高。单独来看，能量型全电池（NCM811// Zn2Nb34O87）可产生高记录密度能量（191.5 Wh kg −1），平均放电电压高达约 2.25 V，而功率能量型全电池（LiMn2O4//Zn2Nb34O87）在超高粉末密度 16 489 W kg −1 下表现出优异的倍率性能，能量密度高达 30.0 Wh kg −1。