焦淑红/闫鹏飞/李建明AM：20C循环10000圈，超稳定快充锂电材料！

由于缓慢的离子扩散动力学和电池电极中不利的电解液传质，开发用于锂离子电池（LIBs）的快速充电材料仍然存在重大挑战。

中国科学技术大学焦淑红、北京工业大学闫鹏飞、中国石油勘探开发研究院李建明等报道了一种介孔单晶钛酸锂(MSC-LTO)微棒，它可以在LIBs中实现出色的快速充电/放电性能和优异的长期稳定性。

图1 多晶LTO和MSC-LTO电极之间的Li⁺传输比较

MSC-LTO微棒是通过一种简单的溶液法和随后受控的热转化合成的，它独特的单晶性质和介孔结构是由均匀的LTO八面体的定向附着决定的。上述些特性不仅缩短了锂离子的扩散距离，而且还允许在电池循环期间电解液渗透到单晶内部。同时，单晶特性极大地消除了锂离子扩散路径上的晶界，并为出色的循环稳定性提供了一个坚固的框架。

图2 MSC-LTO微棒的电化学性能

因此，MSC-LTO微棒表现出前所未有的高倍率性能，在10 C时实现了~174 mAh g^-1的放电比容量，非常接近其理论容量，在50 C时实现了~169 mAh g^-1。更重要的是，多孔单晶微棒在长期循环测试中大大减轻了结构退化，在20 C的10,000 次循环后保持了约92%的初始容量。这项工作提出了一种新的策略来设计多孔单晶材料，并为开发LIBs快速充电材料铺平了新的道路。

图3 MSC-LTO微棒的相演化和单晶结构表征

Mesoporous single-crystal lithium titanate enabling fast-charging Li-ion batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202109356

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