ການແປງ-ປະເພດວັດສະດຸ anode ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍໂລຫະອອກໄຊ, phosphides, sulfides, ແລະ nitrides. ໃນຂະບວນການ electrochemical, ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສົ່ງເສີມການສ້າງຕັ້ງຫຼື decomposition ຂອງທາດປະສົມ lithiumໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາການຫຼຸດຜ່ອນຫຼືການຜຸພັງຂອງໂລຫະ. ເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາສາມາດເຂົ້າຮ່ວມໃນຫຼາຍ-ຂະບວນການ redox ເອເລັກໂຕຣນິກ, anodes ໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສະແດງຄວາມສາມາດໃນການປີ້ນກັບກັນໄດ້ສູງເຖິງ 1000 mA·bg.
FeOₓ
ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ຄວາມເປັນພິດຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ, ສະຫງວນທໍາມະຊາດທີ່ອຸດົມສົມບູນ, ແລະໂດຍສະເພາະແມ່ນຄວາມສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີສູງ, ວັດສະດຸທາດເຫຼັກອອກໄຊໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium{0}}ion. ທາດປະສົມທາດເຫຼັກທົ່ວໄປລວມມີ -Fe₂O₃, -Fe₂O₃, ແລະ Fe₃O₄. ທາດປະສົມເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີປະມານ 1007 mA·h/g ແລະ 926 mA·h/g, ຕາມລໍາດັບ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ທາດເຫຼັກ oxide ປະເຊີນກັບບັນຫາຫຼາຍຢ່າງໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດຕົວຈິງ. kinetics ຊ້າຂອງການຂົນສົ່ງເອເລັກໂຕຣນິກ / ion ແລະການຂະຫຍາຍປະລິມານ / ການຫົດຕົວທີ່ຮຸນແຮງໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການສາກໄຟ - ໄຫຼຊ້ໍາກັນນໍາໄປສູ່ການທໍາລາຍຄວາມອາດສາມາດຢ່າງໄວວາແລະການປະຕິບັດອັດຕາທີ່ບໍ່ດີຂອງ electrodes ທາດເຫຼັກ oxide. ນອກຈາກນັ້ນ, ວັດສະດຸ oxide ທາດເຫຼັກຫຼາຍມີຕົວນໍາໄຟຟ້າຕ່ໍາ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຮັບຮອງເອົາຍຸດທະສາດຕົ້ນຕໍເຊັ່ນ: morphology ແລະການຄວບຄຸມໂຄງສ້າງ, ການເຄືອບຄາບອນ, ແລະການກໍ່ສ້າງວັດສະດຸປະສົມກັບ substrates ທີ່ມີ conductive ສູງ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບັນລຸຜົນກະທົບ synergistic ໂດຍຜ່ານການປະສົມປະສານຂອງຍຸດທະສາດຫຼາຍ, ແລະຄວາມຄືບຫນ້າບາງຢ່າງໄດ້ຖືກດໍາເນີນ.
ໂຄໂອₓ
Cobalt oxides (CoOₓ), ເຊັ່ນ Co₃O₄ ແລະ CoO, ຍັງໄດ້ຮັບການສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium{0}}ion ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີສູງ. ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການອອກໄຊຂອງທາດເຫຼັກ, CoOₓ ທົນທຸກຈາກສິ່ງທ້າທາຍດຽວກັນ: ການປ່ຽນແປງໃນປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການໄຫຼອອກ, ການນໍາໄຟຟ້າພາຍໃນທີ່ບໍ່ດີ, ແລະ kinetics ປະຕິກິລິຢາຊ້າ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມອາດສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນທີ່ບໍ່ດີ. Guan et al. ສັງເຄາະດ່ຽວ-ໄລຍະແປດ-ຂ້າງຄຽງ Co₃O₄ nanodisks ໂດຍໃຊ້ອົກຊີເຈນທີ່ເປັນຕົວຊີ້ບອກຂອງປະຕິກິລິຍາ. nanodisks ເຫຼົ່ານີ້ມີຂະຫນາດອະນຸພາກຂອງ 100-200 nm ແລະສົ່ງກັບຄວາມອາດສາມາດສະເພາະປີ້ນກັບກັນໄດ້ປະມານ 474 mAh / g ເມື່ອວົງຈອນໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງໃນປະຈຸບັນ. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ morphology ແລະຂະຫນາດ particle ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບ electrochemical ຂອງ CoOₓ. Wang et al. Co₃O₄ nanoneedles ທີ່ຖືກກະກຽມທີ່ປູກໂດຍກົງໃສ່ແຜ່ນຮອງ titanium ໂດຍໃຊ້ວິທີ hydrothermal. nanoneedles ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດກັບຕົວເກັບປະຈຸ, ແຕ່ຍັງ buffed ປະສິດທິພາບການຂະຫຍາຍຕົວປະລິມານ. ຫຼັງຈາກ 30 ຮອບຢູ່ທີ່ 0.2C, ພວກເຂົາຍັງຄົງຮັກສາຄວາມອາດສາມາດປີ້ນກັບກັນໄດ້ສູງ 1015 mAh / g.
ສໍາລັບລະບົບປະສົມຂອງ CoOₓ ທີ່ປະກອບດ້ວຍສອງອົງປະກອບຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ຜົນກະທົບທີ່ປະສົມປະສານລະຫວ່າງອົງປະກອບສາມາດປັບປຸງການປະຕິບັດທາງເຄມີໂດຍລວມ. ຕົວຢ່າງ, ການລວມເອົາ cobalt oxide ກັບຄາບອນທີ່ນໍາຄວາມຮ້ອນໄດ້ສູງ-ວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ ຫຼື ໂລຫະອອກໄຊອື່ນໆສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບອັດຕາ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການຖີບລົດໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ນີ້ໄດ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນຕໍ່ການອອກແບບແລະການພັດທະນາລະບົບປະສົມໃນຂົງເຂດນີ້.
ZnO
ສັງກະສີອອກໄຊຍັງໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium{0}}ion ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີຂ້ອນຂ້າງສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ຄວາມງ່າຍໃນການກະກຽມ, ແລະ morphologies ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ. ZnO ປະຕິກິລິຍາກັບ lithium ຜ່ານກົນໄກການປະສົມຂອງໂລຫະປະສົມ (ການປະກອບເປັນໂລຫະປະສົມ Li-Zn) ແລະການແປງ (ກອບເປັນ Li₂O). ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີຂອງມັນສາມາດບັນລຸ 978 mAh/g, ເຊິ່ງສູງກ່ວາຂອງ graphite anodes ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສັງກະສີອອກໄຊທົນທຸກຈາກການນໍາໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ດີ, ການຂະຫຍາຍປະລິມານ / ການຫົດຕົວທີ່ຮຸນແຮງໃນລະຫວ່າງຮອບວຽນການສາກ - ການໄຫຼຊ້ໍາ, ແລະການຜະລິດຂອງ Li₂O ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍທີ່ບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃນລະຫວ່າງການຂີ່ລົດຖີບ. ປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້ນໍາໄປສູ່ການທໍາລາຍຄວາມອາດສາມາດຢ່າງໄວວາ, ອັດຕາການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ດີ, ແລະຊີວິດວົງຈອນສັ້ນຂອງ electrodes ZnO. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ຍຸດທະສາດຕົ້ນຕໍເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມທາງສະກຸນແລະໂຄງສ້າງ, ການເຄືອບຄາບອນ, ການ doping ກັບ heteroatoms, ແລະການກໍ່ສ້າງອົງປະກອບ ZnO-ທີ່ມີສານຍ່ອຍທີ່ມີ conductive ສູງ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບັນລຸປະສິດທິພາບການເກັບຮັກສາ lithium ທີ່ດີກວ່າໂດຍການສົມທົບຍຸດທະສາດການດັດແກ້ຫຼາຍ, ແລະບາງທາດປະສົມ zincate ໂລຫະຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບ electrochemical ທີ່ດີເລີດ.
4. MPₓ
phosphides ໂລຫະຍັງໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium{0}}ion ໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ. ທາດປະສົມເຫຼົ່ານີ້ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະຕິກິລິຍາກັບ lithium ຜ່ານກົນໄກການແປງ ແລະມັກຈະມີຄວາມສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີສູງຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກປະຕິກິລິຍາການຖ່າຍໂອນເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍ-ຕໍ່ຫົວໜ່ວຍສູດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເຂົາເຈົ້າທົນທຸກຈາກການຂະຫຍາຍປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນລະຫວ່າງການ lithiation / delithiation, ນໍາໄປສູ່ການ pulverization ແລະການສູນເສຍການຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າລະຫວ່າງອະນຸພາກທີ່ຫ້າວຫັນແລະຕົວເກັບປະຈຸ, ເຊິ່ງຈໍາກັດຢ່າງຮຸນແຮງການປະຕິບັດຂອງເຂົາເຈົ້າ.
ໃນນັ້ນ, ທາດເຫຼັກ, cobalt, nickel, ແລະທອງແດງ-phosphides ໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້. ການເອົາທາດເຫຼັກ phosphides ເປັນຕົວຢ່າງ, ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະທາງທິດສະດີຂອງພວກມັນສາມາດບັນລຸ 500-1800 mAh / g. ນອກຈາກນັ້ນ, phosphides ໂລຫະໂດຍທົ່ວໄປສະແດງແຮງດັນການເກັບຮັກສາ lithium ສູງ (ປົກກະຕິແລ້ວ 0.5–1 V ທຽບກັບ Li⁺ / Li) ກ່ວາ oxides ໂລຫະແລະ sulfides ໂລຫະ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການສ້າງ lithium dendrite ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟໄວ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, phosphides ໂລຫະໂດຍທົ່ວໄປສະແດງໃຫ້ເຫັນການນໍາໄຟຟ້າສູງກ່ວາ oxides ໂລຫະທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບອັດຕາ. ດັ່ງນັ້ນ, ການອອກແບບທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງໂຄງສ້າງ nano phosphide ໂລຫະ ແລະອົງປະກອບຂອງພວກມັນກັບວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ຄາບອນ{10}}ໄດ້ກາຍເປັນທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າທີ່ສໍາຄັນໃນຂົງເຂດນີ້. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Ni₂P, NiP₂, NiP₃, Ni₅P₄, CoP, Co₂P, CoP₃, FeP, FeP₂, Cu₃P, ແລະອື່ນໆ. ທາດປະສົມເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບການເກັບຮັກສາ lithium ທີ່ດີເລີດໃນການຄົ້ນຄວ້າ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບການປະຕິບັດຕົວຈິງ. Ni₂P ແລະ Li–Ni–P ທາດປະສົມ ternary ຍັງສາມາດບັນລຸ lithium ultrafast{14}}ປະຕິກິລິຍາ intercalation/deintercalation ຂອງ ion ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງພວກມັນ ແລະການນໍາໄຟຟ້າສູງ.