
Citation: Xueyu Lin, Ruiqi Wang, Wujie Dong, Fuqiang Huang. Rational Design of Bimetallic Oxide Anodes for Superior Li+ Storage[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2025, 41(3): 231100. doi: 10.3866/PKU.WHXB202311005

高性能双金属氧化物负极的理性设计及储锂特性
English
Rational Design of Bimetallic Oxide Anodes for Superior Li+ Storage

-
Key words:
- Lithium-ion battery
- / Anode materials
- / Bimetallic compound
- / Li+ storage mechanism
-
-
[1]
Xie, L.; Tang, C.; Bi, Z.; Song, M.; Fan, Y.; Yan, C.; Li, X.; Su, F.; Zhang, Q.; Chen, C. Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2101650. doi: 10.1002/aenm.202101650
-
[2]
丁晓博, 黄倩晖, 熊训辉. 物理化学学报, 2022, 38, 2204057. doi: 10.3866/PKU.WHXB202204057Ding, X.; Huang, Q.; Xiong, X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2204057. doi: 10.3866/PKU.WHXB202204057
-
[3]
Han, C.; He, Y. -B.; Wang, S.; Wang, C.; Du, H.; Qin, X.; Lin, Z.; Li, B.; Kang, F. ACS Appl. Mater. Interf. 2016, 8, 18788. doi: 10.1021/acsami.6b04239
-
[4]
Schmuch, R.; Wagner, R.; Hörpel, G.; Placke, T.; Winter, M. Nat. Energy 2018, 3, 267. doi: 10.1038/s41560-018-0107-2
-
[5]
Dong, C.; Dong, W.; Lin, X.; Zhao, Y.; Li, R.; Huang, F. EnergyChem 2020, 2, 100045. doi: 10.1016/j.enchem.2020.100045
-
[6]
Reddy, M. V.; Subba Rao, G.; Chowdari, B. Chem. Rev. 2013, 113, 5364. doi: 10.1021/cr3001884
-
[7]
Aravindan, V.; Lee, Y. S.; Madhavi, S. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1402225. doi: 10.1002/aenm.201402225
-
[8]
Ahmed, B.; Shahid, M.; Nagaraju, D. H.; Anjum, D. H.; Hedhili, M. N.; Alshareef, H. N. ACS Appl. Mater. Interf. 2015, 7, 13154. doi: 10.1021/acsami.5b03395
-
[9]
Chao, D.; Zhu, C.; Xia, X.; Liu, J.; Zhang, X.; Wang, J.; Liang, P.; Lin, J.; Zhang, H.; Shen, Z. X. Nano Lett. 2015, 15, 565. doi: 10.1021/nl504038s
-
[10]
Chen, Z.; Zhang, C.; Zhang, Z.; Li, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13255. doi: 10.1039/c4cp00855c
-
[11]
Chernova, N. A.; Roppolo, M.; Dillon, A. C.; Whittingham, M. S. J. Mater. Chem. 2009, 19, 2526. doi: 10.1039/B819629J
-
[12]
Chiu, H. C.; Lu, X.; Zhou, J.; Gu, L.; Reid, J.; Gauvin, R.; Zaghib, K.; Demopoulos, G. P. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1601825. doi: 10.1002/aenm.201601825
-
[13]
Come, J.; Augustyn, V.; Kim, J. W.; Rozier, P.; Taberna, P. -L.; Gogotsi, P.; Long, J. W.; Dunn, B.; Simon, P. J. Electrochem. Soc. 2014, 161, A718. doi: 10.1149/2.040405jes.
-
[14]
Ding, J.; Abbas, S. A.; Hanmandlu, C.; Lin, L.; Lai, C. -S.; Wang, P. -C.; Li, L. -J.; Chu, C. -W.; Chang, C. -C. J. Power Sources 2017, 348, 270. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.03.007
-
[15]
Hemalatha, K.; Prakash, A.; Guruprakash, K.; Jayakumar, M. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 1757. doi: 10.1039/C3TA13352D
-
[16]
Hou, C.; Wang, J.; Du, W.; Wang, J.; Du, Y.; Liu, C.; Zhang, J.; Hou, H.; Dang, F.; Zhao, L. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 13460. doi: 10.1039/C9TA03551F
-
[17]
Li, T.; Nam, G.; Liu, K.; Wang, J. -H.; Zhao, B.; Ding, Y.; Soule, L.; Avdeev, M.; Luo, Z.; Zhang, W. Energy Environ. Sci. 2022, 15, 254. doi: 10.1039/D1EE02664J
-
[18]
Liu, H.; Wang, G.; Liu, J.; Qiao, S.; Ahn, H. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3046. doi: 10.1039/C0JM03132A
-
[19]
Lou, S.; Cheng, X.; Wang, L.; Gao, J.; Li, Q.; Ma, Y.; Gao, Y.; Zuo, P.; Du, C.; Yin, G. J. Power Sources 2017, 361, 80. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.06.023
-
[20]
Lu, J.; Chen, Z.; Pan, F.; Cui, Y.; Amine, K. Electrochem. Energy Rev. 2018, 1, 35. doi: 10.1007/s41918-018-0001-4
-
[21]
Ren, H.; Yu, R.; Qi, J.; Zhang, L.; Jin, Q.; Wang, D. Adv. Mater. 2019, 31, 1805754. doi: 10.1002/adma.201805754
-
[22]
Sun, Y.; Wang, J.; Zhao, B.; Cai, R.; Ran, R.; Shao, Z. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4736. doi: 10.1039/C3TA01285A
-
[23]
Wang, J.; Liu, Z.; Yang, W.; Han, L.; Wei, M. Chem. Commun. 2018, 54, 7346. doi: 10.1039/C8CC03875A
-
[24]
Wang, L.; Zhang, Y.; Guo, H.; Li, J.; Stach, E. A.; Tong, X.; Takeuchi, E. S.; Takeuchi, K. J.; Liu, P.; Marschilok, A. C. Chem. Mater. 2018, 30, 671. doi: 10.1021/acs.chemmater.7b03847
-
[25]
Wu, F.; Maier, J.; Yu, Y. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 1569. doi: 10.1039/c7cs00863e
-
[26]
Wu, L.; Zheng, J.; Wang, L.; Xiong, X.; Shao, Y.; Wang, G.; Wang, J. H.; Zhong, S.; Wu, M. Angew. Chem. 2019, 131, 821. doi: 10.1002/ange.201811784
-
[27]
Yan, B.; Li, X.; Bai, Z.; Li, M.; Dong, L.; Xiong, D.; Li, D. J. Alloys Compd. 2015, 634, 50. doi: 10.1016/j.jallcom.2015.01.292
-
[28]
Yang, L.; Liu, L.; Zhu, Y.; Wang, X.; Wu, Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 13148. doi: 10.1039/C2JM31364B
-
[29]
Yao, Z.; Xia, X.; Xie, D.; Wang, Y.; Zhou, C. A.; Liu, S.; Deng, S.; Wang, X.; Tu, J. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1802756. doi: 10.1002/adfm.201802756
-
[30]
Yuan, T.; Yu, X.; Cai, R.; Zhou, Y.; Shao, Z. J. Power Sources 2010, 195, 4997. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.02.020
-
[31]
Zhou, J.; Lin, N.; Wang, L.; Zhang, K.; Zhu, Y.; Qian, Y. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 7463. doi: 10.1039/C5TA00516G
-
[32]
Zhu, K.; Wang, X.; Liu, J.; Li, S.; Wang, H.; Yang, L.; Liu, S.; Xie, T. ACS Sustain. Chem. Eng. 2017, 5, 8025. doi: 10.1021/acssuschemeng.7b01595
-
[33]
Lu, Y.; Yu, L.; Lou, X. W. D. Chem 2018, 4, 972. doi: 10.1016/j.chempr.2018.01.003
-
[34]
Choi, J. W.; Aurbach, D. Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16013. doi: 10.1038/natrevmats.2016.13
-
[35]
Heligman, B. T.; Manthiram, A. ACS Energy Lett. 2021, 6, 2666. doi: 10.1021/acsenergylett.1c01145
-
[36]
Park, C. -M.; Kim, J. -H.; Kim, H.; Sohn, H. -J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 3115. doi: 10.1039/b919877f
-
[37]
Song, K.; Liu, C.; Mi, L.; Chou, S.; Chen, W.; Shen, C. Small 2021, 17, 1903194. doi: 10.1002/smll.201903194
-
[38]
Yu, S. -H.; Feng, X.; Zhang, N.; Seok, J.; Abruña, H. D. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 273. doi: 10.1021/acs.accounts.7b00487
-
[39]
Li, H.; Balaya, P.; Maier, J. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A1878. doi: 10.1149/1.1801451
-
[40]
Luo, Y. -R. Comprehensive Handbook of Chemical Bond Energies; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2007.
-
[41]
Kim, M. -S.; Lee, B. -H.; Park, J. -H.; Lee, H. S.; Hooch Antink, W.; Jung, E.; Kim, J.; Yoo, T. Y.; Lee, C. W.; Ahn, C. -Y. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 13406. doi: 10.1021/jacs.0c02203
-
[42]
Lou, S.; Zhao, Y.; Wang, J.; Yin, G.; Du, C.; Sun, X. Small 2019, 15, 1904740. doi: 10.1002/smll.201904740
-
[43]
Pan, L.; Zhu, X. D.; Xie, X. M.; Liu, Y. T. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3341. doi: 10.1002/adfm.201404348
-
[44]
Dong, W.; Huang, F. eScience 2023, 100158. doi: 10.1016/j.esci.2023.100158
-
[45]
Dong, W.; Xie, M.; Zhao, S.; Qin, Q.; Huang, F. Mater. Sci. Eng., R 2023, 152, 100713. doi: 10.1016/j.mser.2022.100713
-
[46]
Fang, S.; Bresser, D.; Passerini, S. Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1902485. doi: 10.1002/aenm.201902485
-
[47]
Dong, W.; Xu, J.; Wang, C.; Lu, Y.; Liu, X.; Wang, X.; Yuan, X.; Wang, Z.; Lin, T.; Sui, M. Adv. Mater. 2017, 29, 1700136. doi: 10.1002/adma.201700136
-
[48]
Xu, J.; Dong, W.; Song, C.; Tang, Y.; Zhao, W.; Hong, Z.; Huang, F. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 15698. doi: 10.1039/C6TA05645H
-
[49]
Xu, J.; Wang, D.; Kong, S.; Li, R.; Hong, Z.; Huang, F. J. Mater. Chem. A 2020, 8, 5744. doi: 10.1039/C9TA13602A
-
[50]
Wen, G.; Ren, B.; Park, M. G.; Yang, J.; Dou, H.; Zhang, Z.; Deng, Y. P.; Bai, Z.; Yang, L.; Gostick, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 12860. doi: 10.1002/anie.202004149
-
[51]
Li, X.; Li, J.; Ali, R. N.; Wang, Z.; Hu, G.; Xiang, B. Chem. Eng. J. 2019, 368, 764. doi: 10.1016/j.cej.2019.03.020
-
[52]
Liang, S.; Cheng, Y. J.; Zhu, J.; Xia, Y.; Müller-Buschbaum, P. Small Methods 2020, 4, 2000218. doi: 10.1002/smtd.202000218
-
[53]
Pan, J.; Zhang, Y.; Li, L.; Cheng, Z.; Li, Y.; Yang, X.; Yang, J.; Qian, Y. Small Methods 2019, 3, 1900231. doi: 10.1002/smtd.201900231
-
[54]
Lin, X.; Dong, C.; Zhao, S.; Peng, B.; Zhou, C.; Wang, R.; Huang, F. Adv. Sci. 2022, 9, 2202026. doi: 10.1002/advs.202202026
-
[55]
Li, R.; Xu, J.; Lv, Z.; Dong, W.; Huang, F. Sci. China Mater. 2022, 65, 695. doi: 10.1007/s40843-021-1783-0
-
[56]
Liu, P.; Hao, Q.; Xia, X.; Lei, W.; Xia, H.; Chen, Z.; Wang, X. Electrochim. Acta 2016, 214, 1. doi: 10.1016/j.electacta.2016.08.022
-
[57]
Bresser, D.; Passerini, S.; Scrosati, B. Energy Environ. Sci. 2016, 9, 3348. doi: 10.1039/C6EE02346K
-
[58]
Zhao, Y.; Li, X.; Yan, B.; Xiong, D.; Li, D.; Lawes, S.; Sun, X. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1502175. doi: 10.1002/aenm.201502175
-
[59]
Kim, Y.; Um, J. H.; Lee, H.; Choi, W.; Choi, W. I.; Lee, H. S.; Kim, O. H.; Kim, J. M.; Cho, Y. H.; Yoon, W. S. Small 2020, 16, 1905868. doi: 10.1002/smll.201905868
-
[60]
Kim, S.; Evmenenko, G.; Xu, Y.; Buchholz, D. B.; Bedzyk, M.; He, K.; Wu, J.; Dravid, V. P. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1805723. doi: 10.1002/adfm.201805723.
-
[61]
Wang, Y.; Han, J.; Gu, X.; Dimitrijev, S.; Hou, Y.; Zhang, S. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 18737. doi: 10.1039/C7TA05798A
-
[62]
Zhao, Z.; Tian, G.; Sarapulova, A.; Melinte, G.; Gómez-Urbano, J. L.; Li, C.; Liu, S.; Welter, E.; Etter, M.; Dsoke, S. ACS Appl. Mater. Interf. 2019, 11, 29888. doi: 10.1021/acsami.9b08539
-
[63]
甄绪, 郭雪静. 物理化学学报, 2017, 33, 845. doi: 10.3866/PKU.WHXB201612222Zhen, X.; Guo, X. -J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33, 845. doi: 10.3866/PKU.WHXB201612222
-
[64]
Yu, J.; Wang, Y.; Mou, L.; Fang, D.; Chen, S.; Zhang, S. ACS Nano 2018, 12, 2035. doi: 10.1021/acsnano.8b00168
-
[65]
Zhang, J.; Liang, J.; Zhu, Y.; Wei, D.; Fan, L.; Qian, Y. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2728. doi: 10.1039/C3TA13228E
-
[66]
Wang, X.; Dong, C.; Lou, M.; Dong, W.; Yuan, X.; Tang, Y.; Huang, F. J. Power Sources 2017, 360, 124. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.05.104
-
[67]
Dong, W.; Zhao, Y.; Wang, X.; Yuan, X.; Bu, K.; Dong, C.; Wang, R.; Huang, F. Adv. Mater. 2018, 30, 1801409. doi: 10.1002/adma.201801409
-
[68]
Dong, W.; Li, R.; Xu, J.; Tang, Y.; Huang, F. Cell Rep. Phys. Sci. 2022, 3, 101109. doi: 10.1016/j.xcrp.2022.101109
-
[69]
Becker, S. M.; Scheuermann, M.; Sepelak, V.; Eichhöfer, A.; Chen, D.; Mönig, R.; Ulrich, A. S.; Hahn, H.; Indris, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 19624. doi: 10.1039/C1CP22298H
-
[70]
Ma, J.; Zhang, Z.; Mentbayeva, A.; Yuan, G.; Wang, B.; Wang, H.; Wang, G. Electrochim. Acta 2019, 312, 31. doi: 10.1016/j.electacta.2019.04.167
-
[71]
Li, W.; Yin, Y. -X.; Xin, S.; Song, W. -G.; Guo, Y. -G. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8007. doi: 10.1039/C2EE21580B
-
[72]
Li, L.; Peng, S.; Wang, J.; Cheah, Y. L.; Teh, P.; Ko, Y.; Wong, C.; Srinivasan, M. ACS Appl. Mater. Interf. 2012, 4, 6005 doi: 10.1021/am301664e
-
[73]
Li, R.; Zhang, R.; Lou, Z.; Huang, T.; Jiang, K.; Chen, D.; Shen, G. Nanoscale 2019, 11, 12116. doi: 10.1039/C9NR03641E
-
[74]
Veerappan, G.; Zhang, K.; Ma, M.; Kang, B.; Park, J. H. Electrochim. Acta 2016, 214, 31. doi: 10.1016/j.electacta.2016.07.076
-
[75]
Li, W.; Chen, D.; Shen, G. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 20673. doi: 10.1039/C5TA04175A
-
[76]
Xu, S.; Peng, B.; Pang, X.; Huang, F. ACS Mater. Lett. 2022, 4, 2195. doi: 10.1021/acsmaterialslett.2c00810
-
[77]
Wang, L. P.; Leconte, Y.; Feng, Z.; Wei, C.; Zhao, Y.; Ma, Q.; Xu, W.; Bourrioux, S.; Azais, P.; Srinivasan, M. Adv. Mater. 2016, 29, 1603286. doi: 10.1002/adma.201603286
-
[78]
Liu, X.; Teng, D.; Li, T.; Yu, Y.; Shao, X.; Yang, X. J. Power Sources 2014, 272, 614. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.08.084
-
[79]
Dong, C.; Dong, W.; Zhang, Q.; Huang, X.; Gu, L.; Chen, I. -W.; Huang, F. J. Mater. Chem. A 2020, 8, 626. doi: 10.1039/C9TA11330D
-
[80]
Xu, H.; Zhou, Y. -N.; Lu, F.; Fu, Z. -W. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A285. doi: 10.1149/1.3532037
-
[81]
Kwon, C.; Kim, H.; Toupance, T.; Jousseaume, B.; Campet, G.; Fluorine-Doped Tin Oxide Electrods for Lithium Batteries. In Fluorinated Materials for Energy Conversion; Elsevier: The Netherlands, 2005; p. 103.
-
[82]
Cui, D.; Zheng, Z.; Peng, X.; Li, T.; Sun, T.; Yuan, L. J. Power Sources 2017, 362, 20. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.07.024
-
[83]
Lin, Y.; Zhong, K.; Zheng, J.; Liang, M.; Xu, G.; Feng, Q.; Li, J.; Huang, Z. ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 9848. doi: 10.1021/acsaem.1c01883
-
[1]
-

计量
- PDF下载量: 0
- 文章访问数: 96
- HTML全文浏览量: 1