银掺杂聚苯胺/(FeCoNiCrMn)3O4高熵氧化物复合材料的构筑及其对锂离子电池负极性能的协同增强机制

本文推荐一种创新性高熵氧化物(HEO)复合负极材料，通过聚苯胺(PANI)和银(Ag)的协同修饰显著提升(FeCoNiCrMn)3O4的储锂性能。研究证实HEO-P-Ag复合材料具有1050.8 mA h g-1的高初始放电容量和265 mA h g-1的1C倍率性能，其PANI-Ag包覆层有效降低电荷转移电阻并抑制锂枝晶生长，为开发高容量、高稳定性的锂离子电池(LIBs)负极提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过固相法成功合成具有尖晶石结构的(FeCoNiCrMn)₃O₄高熵氧化物(HEO)，并创新性地采用氧化聚合法在其表面构建PANI-Ag复合包覆层。这种"三明治"结构设计赋予材料三大优势：1）PANI导电网络加速电子传输；2）银纳米颗粒(Ag NPs)提供超快电子通道；3）协同抑制体积膨胀和锂枝晶生长。

Results and discussion

XRD分析显示900°C热处理后获得纯相立方尖晶石结构（空间群Fd3?m）。电化学测试表明，HEO-P-Ag的初始放电容量达1050.8 mA h g^-1，较裸HEO提升27%，其1C倍率下可逆容量保持265 mA h g^-1。EIS谱证实PANI-Ag涂层使电荷转移电阻降低62%，锂离子扩散系数提升2个数量级。SEM显示Ag纳米粒子均匀分散在PANI基体中，形成三维导电网络。

Conclusions

该工作证明HEO-P-Ag复合材料通过"高熵氧化物骨架+导电聚合物装甲+金属纳米粒子桥梁"的多级结构设计，实现了容量、倍率和循环稳定性的协同提升，为下一代LIBs负极材料开发提供了重要参考。