近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控与生物力学研究中心在锂离子电池转换型电极材料领域取得进展。相关成果以"Epitaxial array of Fe3O4 nanodots for high rate high capacity conversion type lithium ion batteries electrode with long cycling life"（外延Fe3O4纳米阵列电极用于长循环高倍率高容量锂离子电池）为题发表在能源领域重要期刊Nano Energy（《纳米能源》，影响因子15.46）上。深圳先进院纳米调控中心钟高阔副研究员为论文第一作者，深圳先进院纳米调控中心客座博士生任传来、屈可博士为论文共同第一作者，北京大学高鹏教授等为通讯作者。
Fe3O4纳米阵列及其电化学性能图
锂离子电池的转换型电极在充放电过程中通常存在体积变化大、与集流体接触不良、循环过程中积累内部钝化等问题，容易发生容量的快速衰减，同时也较难实现高倍率的充放电，严重限制了转换型电极的实际应用。释放电化学反应过程中电极的内应力、缓解内部钝化成为了转换型电极成功应用的关键。基于此，深圳先进院功能氧化物材料与器件研究团队采用脉冲激光沉积法(PLD)在Cu集流体上直接生长Fe3O4纳米阵列，用于锂离子电池负极材料，有效地解决了传统转换型电极材料电化学反应过程中结构破坏、接触失效和内部钝化等问题。Fe3O4纳米阵列电极在电化学循环过程中保持了稳健的结构和完整的界面，提升了锂离子电池的循环寿命，同时可实现60C的高倍率性能，为转换型电极的优化提供依据。
上述工作得到国家自然科学基金项目、国家重点研发项目、深圳市科创委以及广东省重点地区研究开发计划的资助。
供稿/医工所纳米调控与生物力学研究中心
编辑/文宣办
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