石墨基陽極鋰離子電池已達到幾個臨界極限，例如低倍率能力、極端條件下的快速容量衰減以及安全問題。 澳大利亞昆士蘭大學 x s.趙林春福，青島大學通過合理設計合成了一種新型的鋰離子電池負極材料鎳鈮氧化物（Ni2NB34O87）。
圖1 材料表徵
設計合理的Ni2NB34O87材料具有較高的電子電導率（50 10 6 s cm 1）、快速鋰離子擴散動力學（擴散率：53 10 13 cm2 s 1），並在 -10 至 60 °C 的溫度範圍內表現出高倍率效能和迴圈穩定性。 在25°C時，它是在0它在 1C 下提供 339 mAh g-1 的可逆比容量，在 20C 下迴圈 1000 次後容量保持率為 981%。
在 -10 °C 時，它在 0在1C下，當放大倍數為0時，可逆容量為207 mAh g-1當5C提高到2C時，容量保持率為640%，在 2C 下迴圈 1000 次後無容量衰減。
圖2 Ni2NB34O87在25時的電化學效能
在 60 °C 時，它在 0在1C下，當放大倍率從0降低時，表現出224 mAh g-1的可逆容量當5C增加到10C時，容量保持率為653%，在10°C下迴圈1000次後仍保持在78容量的 7%。
結合Rietveld的原位X射線衍射測試表明，具有剪下ReO3層狀結構的Ni2NB34O87具有較大的層間距，有效地促進了鋰離子的傳輸和儲存，電池的體積膨脹約為671%。這種新型負極材料為在寬溫度範圍內工作的鋰離子電池帶來了巨大的前景。
圖3 Ni2Nb34O87在-10和60時的電化學效能
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