Wadsley-Roth結晶学のせん断構造ニオビウムベースの酸化物：高安全性リチウムイオン電池のための有望なアノード材料

Wadsley-Roth結晶学のせん断構造ニオビウムベースの酸化物は、簡単なLi+拡散経路を提供する独自の3D開いたトンネル構造のため、高速Li+貯蔵に大きな関心を持っています。中程度のリチオンポテンシャルと可逆的酸化還元カップルは、高出力密度、長寿命、および高い安全性を特徴とする次世代リチウムイオン電池（LIB）の開発に大きな期待を抱いています。これらの顕著なメリットにもかかわらず、電気化学的動態をさらに強化するための広範な進歩スペースがまだあります。また、LIBSのアノード材料としてのWadsley-Roth結晶学のせん断構造ニオビウムベースの酸化物の産業的実現可能性には、より体系的な研究が必要です。このレビューでは、この分野での最近の進捗状況は、商業用LIBSのWadsley-Roth Phase Anode Materialsの実用的なアプリケーションを実現することを目的として要約されています。このレビューは、結晶構造分析、電気化学反応メカニズム、修正戦略、および完全な細胞性能に向けた研究に焦点を当てています。現在の研究の進歩を強調することに加えて、Wadsley-Roth Anode Materialsの展望と視点も簡潔に提供されています。

Wadsley-Roth crystallographic shear structure niobium-based oxides are of great interest in fast Li+ storage due to their unique 3D open tunnel structures that offer facile Li+ diffusion paths. Their moderate lithiation potential and reversible redox couples hold the great promise in the development of next-generation lithium-ion batteries (LIBs) that are characterized by high power density, long lifespan, and high safety. Despite these outstanding merits, there is still extensive advancement space for further enhancing their electrochemical kinetics. And the industrial feasibility of Wadsley-Roth crystallographic shear structure niobium-based oxides as anode materials for LIBs requires more systematic research. In this review, recent progress in this field is summarized with the aim of realizing the practical applications of Wadsley-Roth phase anode materials in commercial LIBs. The review focuses on research toward the crystalline structure analyses, electrochemical reaction mechanisms, modification strategies, and full cell performance. In addition to highlighting the current research advances, the outlook and perspective on Wadsley-Roth anode materials is also concisely provided.