具有快速，安全和稳定地镀锂/脱锂的负极材料对开发下一代锂离子电池具有重要意义。单斜晶H型五氧化二铌具有出色的内在快速Li（脱）插层动力学，高比容量和安全性；然而，归因于整个晶体的相变的异步性，其实际的速率能力和循环稳定性仍然受到限制。
有鉴于此，中科院大连化物所李先锋研究员，张洪章研究员，燕山大学唐永福副教授报道了通过优化与电解质相邻的界面区域中的电子传导和离子转移，实现了H-Nb2O5具有高速率性能和循环稳定性。
文章要点
1）首先，NbC颗粒在950 °C氧化形成MSC-Nb2O5颗粒。其次，通过在室温下多巴胺的原位聚合，用均匀的聚多巴胺（PDA）外壳包裹MSC-Nb2O5颗粒。然后，在氩气气氛中于850 °C热处理PDA涂层的MSC-Nb2O5（即PDA@MSC-Nb2O5）颗粒，得到N-C@MSC-Nb2O5。
2）通过在MSC-Nb2O5颗粒（N-C@MSC-Nb2O5）的表面上均匀覆盖无定形的N掺杂碳壳来实现此优化。首先，引入的碳壳显着促进了粒子中电子传导的价值和均匀性。其次，碳作为非晶相消除了局部不均匀性引起的Li +（脱）插层的不同步，从而避免了晶体的随机相变并有效地抑制了MSC-Nb2O5的容量衰减。
3）所制备的N-C@MSC-Nb2O5具有最高的速率性能，最高的重量分析能力和更高的循环稳定性，这是以前报道的H-Nb2O5所没有的。此外，与目前报道的LTO和其他基于Nb的氧化物负极材料相比，它具有更高的高倍率性能。
4）研究人员提出了对无定形碳壳的作用的深刻理解，并通过必要的操作技术（如XRD，TEM和电化学方法）进行研究，以进一步发展具有优异的倍率性能和循环稳定性的电极材料。
Song, Z.,et al, Ultrafast and Stable Li‐(De)intercalation in a Large Single Crystal H‐Nb2O5 Anode via Optimizing the Homogeneity of Electron and Ion Transport. Adv. Mater. 2020
DOI：10.1002/adma.202001001
https://doi.org/10.1002/adma.202001001
