暨南大学李宏岩AFM：“空位-非晶耦合”协同实现快充钾离子电池

本文研究了暨南大学李宏岩课题组在《Advanced Functional Materials》上发表的关于“空位-非晶耦合”协同机制在BiOCl异质结构中实现超快钾离子存储的研究。研究背景指出BiOX家族因高理论容量和合适的工作电位被视为极具潜力的钾离子电池负极，但其循环过程中剧烈的体积膨胀和本征低电导率制约其储能应用。研究目的是通过精确调控溶剂热时间，构建出氧空位浓度可调的异质结构，揭示“空位-非晶协同”效应。实验结果表明，适度氧空位不仅显著增强电子/离子传输，还触发晶格畸变，诱导非晶域原位形成，从而形成贯穿异质界面的快速扩散通道。BiOCl-10h负极在50 A g-1超高倍率下仍释放285.2 mAh g-1的可逆容量，并在20 A g-1高倍率循环1500次后保持205 mAh g-1，容量几乎无衰减。结论表明该工作不仅阐明了三元层状化合物中“空位-非晶”耦合的储钾新机理，更为设计高功率、长寿命钾离子电池负极提供了借鉴。