德國研製高熵材料 助鋰電發展

德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的研究者，研製出一種新型高熵材料（HEM），可助推鋰電發展。從知情人士處獲悉，研究員是以多陽離子過渡金屬基高熵氧化物為前體，LiF或NaCl為反應物，用機械化學方法，製備多陰離子和多陽離子化合物，從而生成鋰化或鈉化材料。

含鋰的熵穩定氟氧基化合物（Lix（Co0．2Cu0．2Mg0．2Ni0．2Zn0．2）OFx），電位為3.4Vvs.可作為正極活性材料。與非熵穩定的氟氧化合物不同，這種新材料有更強的鋰儲存性能和更好的迴圈性能，這主要是受益於熵穩定。

HEM以引入高構型熵來穩定單相結構為前提。此前已公示的高熵化合物主要有碳化物、二硼化物、氮化物、硫系化合物和氧化物，在鋰電等領域有著廣泛的應用。穩定的高構型熵效應，僅由晶體結構中的陽離子引起，因為陰離子位點的貢獻為零。

KIT研究的是，多陰離子和多陽離子高熵氧鹵化物的製備。學者使用一種基於多陽離子過渡金屬的高熵氧化物（HEO，即只有氧離子佔據陰離子位點）作為前體，引入額外的鹵素離子（X）和鹼金屬離子，生成多陰離子、多陽離子的岩鹽型化合物（HEOX）。將F+引入由O2-佔據的HEO陰離子晶格中，通過在陽離子晶格中加入鋰（或鈉）來補償電荷。

可見，製備高熵材料具有重要的意義。此外，值得一提的是，經過納米化的氧化鎢半導體材料也同樣具有高熵的特性，適用於下一代鋰離子電池生產。

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