石墨基阳极锂离子电池已达到几个临界极限，例如低倍率能力、极端条件下的快速容量衰减以及安全问题。 澳大利亚昆士兰大学 x s.赵林春福，青岛大学通过合理设计合成了一种新型的锂离子电池负极材料镍铌氧化物（Ni2NB34O87）。
图1 材料表征
设计合理的Ni2NB34O87材料具有较高的电子电导率（50 10 6 s cm 1）、快速锂离子扩散动力学（扩散率：53 10 13 cm2 s 1），并在 -10 至 60 °C 的温度范围内表现出高倍率性能和循环稳定性。 在25°C时，它是在0它在 1C 下提供 339 mAh g-1 的可逆比容量，在 20C 下循环 1000 次后容量保持率为 981%。
在 -10 °C 时，它在 0在1C下，当放大倍数为0时，可逆容量为207 mAh g-1当5C提高到2C时，容量保持率为640%，在 2C 下循环 1000 次后无容量衰减。
图2 Ni2NB34O87在25时的电化学性能
在 60 °C 时，它在 0在1C下，当放大倍率从0降低时，表现出224 mAh g-1的可逆容量当5C增加到10C时，容量保持率为653%，在10°C下循环1000次后仍保持在78容量的 7%。
结合Rietveld的原位X射线衍射测试表明，具有剪切ReO3层状结构的Ni2NB34O87具有较大的层间距，有效地促进了锂离子的传输和储存，电池的体积膨胀约为671%。这种新型负极材料为在宽温度范围内工作的锂离子电池带来了巨大的前景。
图3 Ni2Nb34O87在-10和60时的电化学性能
rational design and synthesis of nickel niobium oxide with high-rate capability and cycling stability in a wide temperature range. advanced energy materials 2021. doi: 10.1002/aenm.202102550