Nat Commun：“不完美”的晶体结构如何创造出更完美的快充性能？

本文研究背景为电动汽车对快速充电和高安全性负极材料的需求，传统石墨负极在高电流下动力学受限，铌钨氧化物因其开放的离子传输框架和多电子氧化还原特性成为理想候选材料。研究目的是通过在铌钨氧化物中引入部分无序结构，提升其快充性能。研究成功制备了部分无序Nb12WO33相（dt-Nb12WO33），其结构特点为沿c轴有序但在ab平面内存在由不同尺寸剪切块构成的部分无序。实验结果表明，dt-Nb12WO33在锂离子嵌入过程中结构变化微小，有效缓解了晶格破坏，优化了锂离子扩散路径，显著提升了倍率性能。在80 C超高倍率下容量保持率达44.7%，初始库仑效率高达95.3%。结论表明，通过在块体氧化物中引入可控阳离子无序，为设计高倍率、快充锂离子电池负极材料提供了新的结构策略。