表面修改驱动的初始库伦比效率和Li1.2 Mn0.54 Ni0.13 Co0.13 O2 阴极的速度性能提升
Wanyun Li1,2, Bangchuan Zhao1,3, Jin Bai1
1Key Laboratory of Materials Physics, Institute of Solid State Physics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Hefei, 230031, China.
ChemSusChem
|September 21, 2023
概括
使用NH4H2PO4热解进行丰富的Mn基层氧化物表面修饰,显著提高了下一代离子电池的初始库伦比克效率和速率性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 富含的基于的分层氧化物 (LMR) 为离子电池提供高能量密度和低成本.
- 低初始库伦比效率 (ICE) 阻碍了它们的实际应用.
- 表面修改对于提高LMR性能至关重要.
研究的目的:
- 为了提高Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 (LMR) 阴极材料的库伦比效率和速率能力.
- 为了研究NH4H2PO4辅助热解对LMR表面特性的影响.
- 了解性能提升背后的机制.
主要方法:
- 通过NH4H2PO4辅助热解对LMR进行表面修改.
- 表面变化的特征包括氧气空缺,Li3PO4和旋转相形成.
- 电化学测试以评估初始库伦比克效率和速率性能.
主要成果:
- 在LMR表面上同步生成氧空位,Li3PO4和旋转相.
- 由于协同效应,在循环过程中抑制氧气释放.
- 通过Li3PO4纳米层增强离子扩散和减轻过渡金属溶解.
- 优化样本实现了高初始库伦比克效率和出色的速率性能.
结论:
- NH4H2PO4辅助热解是LMR阴极材料的有效表面修饰策略.
- 氧空位和螺旋相的联合存在提高了电化学稳定性.
- 3PO4纳米层在改善离子导电性和结构完整性方面发挥着关键作用.
- 这种方法为开发用于先进的离子电池的高性能LMR阴极提供了有希望的途径.
