三氧化钼（MoO₃）作为一种著名的锂离子电池（LIBs）转换型负极，近年来引起了人们的极大关注。然而，其长期充放电过程中的较差的倍率性能、缓慢的反应动力学以及容量衰减快等问题严重制约了其大规模的商业化应用。

近日，哈工程闫俊教授，Qian Wang，清华大学张强教授报道了通过肼还原和静电组装，在MoO₃纳米带中引入了丰富的氧空位和Mxene纳米片层（MoO_3−x/Mxene），以加速LiBs中的离子和电子扩散/输运动力学。

文章要点

1）得益于快速的离子扩散动力学、增强的电导率、氧空位引起的额外活性中心以及良好的界面接触，所制备的MoO_3−x/Mxene异质结构具有优异的储锂性能。

2）第一性原理计算结果表明，MoO_3−x/Mxene异质结对Li+离子的吸附和电导率都得到了显著提高。

3）实验结果显示，MoO_3−x/Mxene复合材料在0.1 A g⁻¹时的锂离子存储容量为1258 mAh g⁻¹，在10 A g⁻¹时的可逆容量为474 mAh g⁻¹，明显高于已报道的MoO₃基负极材料。此外，基于该复合材料和商品化的LiFePO₄组装的全LiB具有无与伦比的330 Wh kg⁻¹的高能量密度。

这项工作为将来可控组装其他高性能的能量转换和储能复合材料提供了一个很有希望的途径。

参考文献

Yingying Zhang, et al, High-Capacity and Kinetically Accelerated Lithium Storage in MoO₃ Enabled by Oxygen Vacancies and Heterostructure, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202101712

https://doi.org/10.1002/aenm.202101712