山东大学材料学院无机非金属材料研究所党锋

ouyyu

山东大学党锋教授和复旦大学孔彪教授团队（共同通讯作者）合作报道了一种通过超级组装策略构建的三维多级孔结构NiFeO尖晶石材料，以期获得优异的锂氧气电池催化剂。NiFeO尖晶石材料最终获得了23413 mAh g-1的高比容量，在1000与500 mA g-1大电流密度、设定容量1000与2000 mAh g-1的条件下，稳定循环 193与300个周期的优异循环能力。通过对材料低倍率与高倍率电流条件下放电产物演化的原位质谱（DEMS）分析以及XRD，XPS，SEM对不同催化阶段的非原位分析，结合NiFeO催化材料本身表面元素分布、价态与内部晶体结构的变化规律，发现八面体填充占主导地位的尖晶石结构可以提供稳定的多晶结构和优化的电子特性，从而为复杂的电极反应提供有效活性位点，主导了放电产物的形成和分解。此外，NiFeO的多级孔结构不仅为为放电产物提供了足够的容纳空间，而且有效促进了离子和物质传输，从而极大地改善了正极催化性能。上述研究成果为设计和开发具有高性能、低成本的锂氧气电池正极催化剂开辟了一个新的视角。相关研究成果以“Superassembly of Porous Fetet(NiFe)octO Frameworks with Stable Octahedron and Multistage Structure for Superior Lithium-Oxygen Batteries”为题发表在国际著名期刊Adv. Energy Materials (Adv. Energy Mater. 2020, 1904262)上。