如果LMO材料要實現(xiàn)快速充放電能力，一般認為是Li+的快速遷移致使電極結(jié)構(gòu)發(fā)生非平衡態(tài)的固溶相變。但是具有快充電能力的鈦酸鋰（Li4Ti5O12）是個特例，一直以來有一點矛盾困擾著科研工作者。Li4Ti5O12在快速充放電過程中，僅發(fā)生兩相相變（Li4Ti5O12+3Li++3e-?Li7Ti5O12），而這兩相的鋰離子電導(dǎo)率都非常差，這和其快充能力顯然是矛盾的。
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近日，布魯克海文國家實驗室Feng Wang和勞倫斯伯克利國家實驗室Gerbrand Ceder等人的*新Science工作發(fā)現(xiàn)在兩相界面處的Li4+xTi5O12亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)含豐富的畸變Li-O多面體，這些多面體可以實現(xiàn)Li+的快速遷移，因為在相界面處亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)內(nèi)的Li+遷移激活能低于在Li4Ti5O12/Li7Ti5O12內(nèi)的激活能。充放電倍率越高，Li-O多面體數(shù)量越多，畸變程度越高，越利于提高鋰離子的遷移速率，從而實現(xiàn)快充。本文一作為章煒（目前任職南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員）, Dong-Hwa Seo和 Tina Chen。 這項工作為鋰離子電池LMO快充材料的設(shè)計開啟了一扇大門，“亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)”將是在設(shè)計過程中必須關(guān)注的。無論對科研還是產(chǎn)業(yè)，這項工作都極具借鑒意義！
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