Гетеропереходное покрытие графитового анода обеспечивает быструю зарядку за счёт регулирования межфазного транспорта Li‑ионов встроенным электрополем

Медленная кинетика транспорта Li‑ионов через интерфейсы анода остаётся критическим узким местом, ограничивающим способность литий‑ионных батарей (LIBs) к быстрой зарядке. В настоящей работе мы разработали литиифильный гетеропереход Nb2O5/Zr6Nb2O17 (N/ZN) для регулирования поведения транспорта Li‑ионов через интерфейс графитового анода. Сформированная разность рабочих функций между компонентами Nb2O5 и Zr6Nb2O17 создаёт внутреннее встроенное электрическое поле, которое синергетически решает следующие задачи: (i) ускорение межфазной диффузии Li‑ионов (Li+); (ii) оптимизация кинетики интеркаляции/деинтеркаляции лития; (iii) снижение энергетического барьера десолватации. В результате графитовый анод с покрытием N/ZN достигает сохранения ёмкости 80.9% при зарядке с быстротой 6C и эффективно подавляет образование литиевого осадка. Работа демонстрирует стратегию гетеропереходной инженерии, одновременно повышающую ионную проводимость и межфазную стабильность, открывая путь к разработке анодов для быстрой зарядки.