硅负极具有**的比容量，成为下一代锂离子电池负极材料的首要选项。但其较低的导电性和较大的体积变化成为阻碍其应用的重要因素。相较于硅，金属锗的具有较高的比容量（1600 mAh/g， Li4.4Ge）、良好的导电性以及**的快速充放电性能。但是其在充放电的过程中高达300%的体积变化会导致较差的循环性能，影响其作为负极材料的实际应用。

为了提高负极材料在快速充放电过程中的稳定性，提高锂离子传输速率，改善导电性，有课题组选择新型二维材料MXene作为负载材料，金属氧化物GeOx作为活性材料，采用湿化学法成功制备了新型负极材料。负载材料MXene的特殊层状结构，可以在充放电的过程中为活性物质的体积变化提供足够的空间容量，以保持结构的稳定性。MXene**的导电性有利于电极材料充放电速率的提高。同时，MXene表面官能团的存在，有利于制备过程中无定形态GeOx的均匀附着成膜（图1）。

图1. 材料的制备过程及TEM表征。

**生成的具有特殊三维结构的新型负极材料在0.5C速率500圈后比容量能保持在1048.1 mAh/g。在1.0速率下1000圈后比容量保持在929.6 mAh/g，容量损耗小于0.02%/圈。同时，可实现高达20C速率下的充放电（图2）。在-40 到60℃的温度区间内表现出了较高的比容量以及稳定的循环性能（图3）。该新型负极材料有望应用于电动车、移动电子设备以及在极端温度环境下使用的电子设备。

图2. 作为锂离子电池负极材料在0.5C到20C的循环性能。

图3. 在-40℃到80℃的循环性能。

西安齐岳生物可以提供碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、Fe2O3、Co3O4、TiO2以及金属硫化物等复合电极材料及钛基氧化物及其复合材料,包括Co掺杂的Li4Ti5O12纳米纤维,Pd/CeO2-TiO2纳米纤维膜和N-TiO2/g-C3N4复合材料等一系列锂离子电池负极材料，支持定制。

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以上内容来自齐岳小编zzj 2021.4.22