Construcción de una estructura sub-superficial estable para aumentar las ciclabilidades superiores del cátodo rico en...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Tecnología de baterías

Sus antecedentes:

• Los cátodos monocristalinos ricos en Ni enfrentan desafíos como la disolución de metales de transición y la inestabilidad de fase durante el ciclo de alta tensión.
• Estas cuestiones limitan la aplicación práctica de las baterías de iones de litio de alta energía.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de doble modificación para los cátodos monocristalinos LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2 (SCNCM90).
• Mejorar la robustez estructural y la durabilidad electroquímica en operaciones prolongadas de alta tensión.

Principales métodos:

• Implementación de un gradiente de Al/B bajo la superficie.
• Aplicación de un recubrimiento superficial de Al5BO9.
• Realización de ensayos de ciclos electroquímicos a alta tensión.

Principales resultados:

• El dopaje de gradiente Al / B suprimió la transición de fase H2-H3 y redujo la tensión de la celosía.
• El recubrimiento de Al5BO9 mitigó las reacciones interfaciales electrodo-electrolito.
• El cátodo modificado SCNCM90 logró una retención de capacidad del 95,83% después de 200 ciclos a 4,5 V y del 89,6% después de 1000 ciclos a 1C.

Conclusiones:

• La estrategia de doble modificación mejora efectivamente la estabilidad estructural y electroquímica de los cátodos monocristalinos ricos en Ni.
• Este enfoque ofrece una ruta prometedora para la próxima generación de baterías de iones de litio de alta energía.