北京
雖然超快的充電和放電是非常需要的能量儲存，密集的晶體無機電極遭受緩慢的離子傳輸，限制了這一能力。
日前，清華大學深圳國際研究生院陳振、彭樂樂合作團隊提出了二維垂直階梯聚合物陰極材料的特點是層狀納米片豐富的層內(nèi)孔隙和結(jié)構(gòu)缺陷以及弱層間相互作用。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計允許鋰離子垂直遷移穿過固有孔隙和/或缺陷，并伴有水平插層，從而建立鋰存儲的橫流通道。這種有效的離子傳輸方法可以使超高功率聚合物陰極在30℃內(nèi)快速充電到約70%的荷電狀態(tài)?在高電流密度下。即使在?50下運行?在此基礎(chǔ)上，提出了一種有機-無機雜化策略，該策略能夠以較高的速率提高電極水平的比能，以滿足實際指標。這項工作證明了在極端操作條件下有機電極的高功率輸出的潛力。
相關(guān)論文以“Ultrafast charging of two-dimensional polymer cathodes enabled by cross-flow structure design”為題，發(fā)表在Nature Chemistry上。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41557-025-01899-5
圖1 超快充電聚合物陰極的交叉流動結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖2 2DVLPs的結(jié)構(gòu)表征
圖3 2DVLPs的電化學性能
圖4 2DVLPs中的鋰離子傳輸機制
圖5 2DVLPs的低溫性能
圖6 電極級比能量的提升
本文來自“材料科學與工程”公眾號。
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