謹(jǐn)此中秋佳節(jié)之際，北科納米衷心祝福您和家人團(tuán)圓美滿，幸福康樂。

? ?? ? 為了滿足電動汽車和便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，鋰離子電池（LIB）由于其能量密度大和使用壽命長而受到廣泛關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的石墨陽極由于其理論容量低（372 mAh/g）而無法滿足下一代LIB的增長需求。因此，探索具有高容量和循環(huán)穩(wěn)定性的替代負(fù)極材料對于高性能LIB至關(guān)重要。

? ? ? ?由于過渡金屬氧化物（TMO）的理論容量大，因此被認(rèn)為是LIB中很有希望的負(fù)極材料。在各種TMO中，F(xiàn)e2O3因其價格低廉，理論容量高（1007 mA h /g），儲量豐富和具有無毒性而引起了廣泛的關(guān)注。然而，它因為較差的電導(dǎo)率和在鋰嵌入/脫出過程中體積的嚴(yán)重變化，導(dǎo)致嚴(yán)重的電極破壞和容量損失。為了克服這些問題，一種有效的策略是設(shè)計具有多孔納米結(jié)構(gòu)的TMO。這些多孔納米粒子可以擴(kuò)大電極與電解質(zhì)之間的接觸界面，并縮短Li+和電子的擴(kuò)散路徑。更重要的是，與大顆粒相比，多孔納米結(jié)構(gòu)可以減輕由于鋰重復(fù)嵌入/脫出引起的機(jī)械應(yīng)變。

? ? ???最近，天津大學(xué)范曉彬教授和張鳳寶教授在國際知名學(xué)術(shù)期刊Journal of Power Sources上發(fā)表一篇題目為：Chemically-confined mesoporous γ-Fe2O3?nanospheres with?Ti3C2Tx?MXene?via alkali treatment for enhanced lithium storage的研究論文，提出了一種簡便的策略來制造新型的γ-Fe2O3@Ti3C2Tx復(fù)合陽極。?由于堿處理后，Ti3C2Tx?MXene和γ-Fe2O3上的–OH基團(tuán)均增加，介孔的γ-Fe2O3納米球可以通過氫鍵的形成而容易地沉積在Ti3C2Tx?MXene上。?由于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)以及Ti3C2Tx?MXene和γ-Fe2O3之間的強(qiáng)協(xié)同耦合，所制備的復(fù)合電極對LIB具有超高的可逆容量和出色的循環(huán)性能。

圖1.?γ-Fe2O3@Ti3C2Tx復(fù)合材料的合成示意圖

圖2.?Ti3C2Tx?MXene，γ-Fe2O3納米球和γ-Fe2O3@Ti3C2Tx復(fù)合材料的物理表征。

圖3.?堿處理的γ-Fe2O3@Ti3C2Tx的電化學(xué)性能

圖4.?γ-Fe2O3/Ti3C2Tx和γ-Fe2O3@Ti3C2Tx電極材料的GITT曲線

? ? ? 本文通過堿處理策略誘導(dǎo)氫鍵原位形成，來增強(qiáng)γ-Fe2O3@Ti3C2Tx復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和界面穩(wěn)定性。多孔γ-Fe2O3納米團(tuán)簇包裹在Ti3C2Tx中的形成的獨特導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅可以有效地抑制γ-Fe2O3納米團(tuán)簇的體積變化，而且可以提高電極材料的電導(dǎo)率，從而確保電子的快速移動。因此，所制備的用于LIB的γ-Fe2O3@Ti3C2Tx負(fù)極具有出色的可逆容量和循環(huán)穩(wěn)定性。