清洁能源是未来可持续发展的关键部分，而有效储存和利用这些能源对第四次技术革命至关重要。锂离子电池(LIBs)是全球最受欢迎的储能设备，广泛应用于笔记本电脑、智能手机和电动汽车。目前将石墨作为锂离子电池的阳极材料，其有限容量为372 mAh/g。因此，有必要开发出容量大、安全、使用寿命更长的阳极材料。迄今为止，过渡金属氧化物、尖晶石和各种2D/3D材料已被研究作为LIBs的潜在阳极。在过去五年中，出现了具有钙钛矿结构的新型材料，如La0.5Li0.5TiO3、CaMnO3、SmFeO3和Bi掺杂SmFeO3。当钙钛矿材料作为LIBs的阳极时，钙钛矿结构体现出许多优良的特点，然而目前还没有锂离子电池以纳米钙钛矿o-HoFeO3为阳极材料的报道。

越南胡志明教育大学的研究人员合成并表征了纳米结构的o-HoFeO3材料，分析了该阳极材料在锂离子电池中的电化学性能。相关论文以题为“Fabricating nanostructured HoFeO3 perovskite for lithium-ion battery anodes via co-precipitation”发表在Scripta Materialia。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114259

图

1 HoFeO3钙钛矿的XRD结果和晶体结构

图2 HoFeO3的TEM、HRTEM、SAED、EDS图

图3 HoFeO3电极前三个循环的CV曲线和电位曲线

图4 HoFeO3电极的循环性能、库仑效率以及Nyquist图

综上所述，通过简单共沉淀法成功制备了正交晶结构的HoFeO3钙钛矿，然后在空气中进行高温退火。这是锂离子电池阳极的新候选材料。HoFeO3阳极在高容量保持、高循环稳定性、低电荷转移、高Li 表观扩散系数和优异的速率性能方面表现出色。HoFeO3阳极在电流密度0.1A/g下循环120次后的可逆容量为437 mAh/g，在高电流密度10A/g下的充电容量为299 mAh/g。这些卓越的性能可以归因于：(1)大的电极/电解质接触面积，以及降低的锂离子扩散长度，改善了反应动力学；(2)独特的钙钛矿结构，防止电极在循环过程中损坏，有助于获得高可逆存储。本文对钙钛矿阳极在锂电池上的应用有积极作用。（文：破风）

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