随着插电式电动汽车(Evs)和智能电网需求的不断增长，开发高能量、高功率密度的锂离子电池（LIBs）变得越来越迫切。迄今为止，石墨和尖晶石Li4Ti5O12是锂离子电池最成功的负极材料，在商品化的锂离子电池中得到了广泛的应用。虽然石墨可以提供372mA h g−1的高比容量，但镀锂时的低工作电压可能会对电池安全产生一定隐患。尖晶石Li4Ti5O12是一种具有高倍率性能的负极材料，但其容量低、工作电位过高（1.55 V vs.Li+/Li）等缺点严重限制了其在全电池水平上的输出能量密度。
近日，吉林大学杜菲教授，东北师范大学杨国春教授，中科院物理研究所谷林研究员报道了采用固相反应合成克级富锂化合物La0.5Li0.5TiO3，用于锂离子电池负极材料。
文章要点
1）相对于Li+/Li，该负极的平均电势约为1.0 V，具有225 mA h g-1的高比容量，同时可持续3000次可逆相变循环。在不将粒径从微米级减小到纳米级的情况下，其倍率性能已经超过了具有纳米结构的Li4Ti5O12。
2）进一步的表征和DFT计算表明，赝电容决定了锂的存储过程，而有利的离子和电子传输是倍率性能提高的原因。
该研究工作为开发具有优异电化学性能的钛基负极材料提供了新的策略。
Lu Zhang, et al, Lithium lanthanum titanate perovskite as an anode for lithium ion batteries, Nat. Commun., 2020
DOI：10.1038/s41467-020-17233-1
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17233-1
