复旦大学车仁超教授和青岛大学林春富教授组成的研究团队发现Na2Ca(VO3)4 (NCVO) 纳米线可作为一种新型负极材料，能够在大容量(381 mAh g-1)Li+嵌入过程中保持单相转变从而实现“零应变”。NCVO具有孤立的[V4O12]4−四环晶体结构，由大尺寸NaO6八面体和CaO8方形反棱十面体隔开，产生大尺寸的四边形和六边形通道（≈3.6 Å）。在锂化过程中，每个钒完成两个电子转移，将大量Li+引入间隙位置并增加还原钒离子的尺寸。前者和后者的膨胀效应分别被足够大的间隙位点和电化学非活性Na/Ca基多面体的优异体积缓冲能力消除，从而实现了“零应变”，最大体积变化仅为0.039%，平均应变仅为0.060%。因此，NCVO纳米线表现出优异的循环稳定性，在1C/2C/10C下2000/2000/7000次循环中的容量保持率分别为93.8%/93.2%/94.7%。该研究对“零应变”晶体结构特征的理解以及为“零应变”储能材料的设计提供了指导。相关研究成果以“A New Sodium Calcium Cyclotetravanadate Framework: “Zero-Strain” during Large-Capacity Lithium Intercalation”为题发表在Advanced Functional Materials上。
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