本网讯（通讯员 邢小静/文 图）近日，化学与制药工程学院纳米储能材料研究团队在《Green Energy & Environment》上发表题为“F-doped orthorhombic Nb₂O₅exposed with 97% (100) facet for fast reversible Li⁺-Intercalation”的研究论文。《Green Energy & Environment》是关注绿色能源与环境领域的期刊，为中科院SCI大类一区，最新影响因子为13.3。我校刘小娣博士为论文第一作者，刘光印博士为通讯作者，南阳师范学院为该论文的第一署名单位。

正交相Nb₂O₅（T-Nb₂O₅）具有由NbO₆和NbO₇两种多面体共顶点或共边连接而成的层状结构，Li⁺能够在其（001）平面实现快速扩散。因此，对T-Nb₂O₅的结构进行设计，使其暴露更大比例的（100）晶面，并减小Li⁺在（001）平面的扩散距离，有利于提升锂离子电池的快充性能。另外，T-Nb₂O₅具有较低的电子电导率，限制了其在高倍率下的充放电性能，对其进行非金属掺杂有利于改善其本征电子电导率。储能材料与器件研究团队采用拓扑转化法调控合成了F掺杂T-Nb₂O₅微米花（F-Nb₂O₅），其暴露近97%的（100）晶面，最大限度地增加了Li⁺的有效传输通道，从而有效提高Li⁺的嵌入性能。此外，由于F原子的掺杂，F-Nb₂O₅的带隙降低到2.87 eV，从而提高了导电性。由于F-Nb₂O₅的特殊结构，其表现出优异的倍率性能和良好的高倍率循环性能。该研究证实了晶面工程和掺杂工程有利于实现Li⁺的快速存储，为快充锂离子电池负极材料的设计提供了新思路。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468025722001406