缓慢的转化反应严重降低了锂储存的倍率性能，这是转化型负极材料的主要缺点。

近日，德国莱布尼茨固态与材料研究所Oliver G. Schmidt院士，Minshen Zhu报道了所设计的微平台同时实现了层状负极材料的原位合成和对充放电过程中化学变化的基本解释。在这种纳米技术中，应变层材料（纳米膜）被沉积在基板表面，当触发从基板分层时，这些材料卷起成“瑞士卷”微管。

文章要点

1）通过这种方式，微技术精准控制原料的数量和几何形状。结果，研究人员灵活地合成了Zn_xGeO_y微管，并通过将x值从2调整到1来控制Zn_xGeO_y从尖晶石到层状结构的转变。同时，避免了功能性添加剂。

2）原位光谱演化表明，非化学计量比Zn_xGeO_y中氧网络的畸变对相变起着调节作用。此外，反应活性高的Li₂O₂产物显著加快了氧化还原反应的动力学，从而提高了催化剂的高倍率性能。更重要的是，现场制造策略直接指导了高性能纳米材料的普遍和大规模合成。

3）研究人员成功地制造出了具有高倍率性能的Zn_1.5GeO_y微管和纳米棒，在10 A g^-1的高倍率下表现出优异的倍率性能，分别为268 mAh g^-1和574 mAh g^-1。

这项工作揭示了层状负极中氧网络畸变对循环转化反应的有利影响，从而为提高转换型锂储存负极的倍率性能提供了一种有效替代策略。

Lixiang Liu, et al, Decoding of Oxygen Network Distortion in a Layered High-Rate Anode by In Situ Investigation of a Single Microelectrode, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c04483

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04483