リチウムイオン電池のキャソードプリリチア化添加物としてのリチウムフォーマットの分解可能性を減らすための高効率戦略

科学分野:

• 電気化学
• 材料科学
• エネルギー貯蔵

背景:

• リチウムイオン電池 (LIB) はエネルギー貯蔵に不可欠ですが,固体電解質インターフェーズ (SEI) の形成により最初のリチウム損失を被り,エネルギー密度を低下させます.
• リチウムホルマート (HCOOLi, LFM) は,理論的に高いプレリチウム化反応剤であるが,その安定したリチウム−O結合は,高い反応障壁と分解の可能性をもたらし,その使用を制限する.

研究 の 目的:

• リチウム・イオン・バッテリーにおけるリチウム・フォーメート (LFM) の反応障壁の軽減のための戦略を開発する.
• LFMをプレリチア添加物として使用することで,LIBの電気化学性能を改善する.

主な方法:

• 4. 84Vから4. 23Vにシネージ効果によって減少した.
• 移行金属酸化物を用いた電子/イオン輸送運動と触媒の強化
• グラファイトアノードとLiNi0.834Co0.11Mn0.056O2カトドの完全なセルに組み込まれている.

主要な成果:

• 0.1 C (2.654.25 V) で可逆性放電容量を156から169 mAh·g−1に大幅に増加させました.
• 100サイクル後に72.8%から94.7%に改善された容量保持.
• 商用キャソード材料の効率的なプリリチア添加物としてのLFMの有効性を実証した.

結論:

• 提案された戦略は,LFMの分解可能性を低減し,その実用的な適用の限界を克服します.
• LFMの追加により,リチウムイオン電池の電気化学性能とサイクル安定性が著しく向上します.
• このアプローチにより,商用キャソード材料のプリリチア添加物としてLFMを効率的に使用できます.