通过简单地调整含量,抑制大量应变和表面O2释放在丰富阴极中
Zhenkun Hao1, Haoxiang Sun1, Youxuan Ni1
1Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education), State Key Laboratory of Advanced Chemical Power Sources, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, 300071, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 28, 2023
概括
在丰富的分层氧化物 (LLOs) 上使用类似旋转相的新型表面修饰有效抑制结构降解. 这一策略通过在循环过程中提高容量保留和库伦比克效率来提高电池性能.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 层状氧化物是离子电池的关键阴极材料.
- 结构性降解,包括晶格应变和氧气释放,限制了阴极寿命,特别是在经历氧氧还氧反应的富层氧化物 (LLOs) 中.
- 同时解决LLOs中的散装和表面退化是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种单一的修改技术,以减轻LLOs中的散装应变和表面氧释放.
- 提高LLOs的结构稳定性和电化学性能,以改善电池循环.
主要方法:
- 通过调整源,在粒子表面合成了具有薄 (1纳米) 连贯螺旋状相的LLOs.
- 研究了螺旋状表面层对抑制散装应变和表面氧气释放的影响.
- 通过循环测试评估了电化学性能,包括容量保留和库伦比效率.
主要成果:
- 螺旋状的表面层有效地容纳氧气,防止其释放并减轻表面退化.
- 与未经修改的LLOs相比,表面修改在高电压下减少了大约70%的散装变种演变.
- 在0.1°C的100个循环后,实现了优异的容量保留 (97.6%) 和高库伦比效率 (≈99.5%).
结论:
- 构建一个连贯的螺旋状表面相是提高LLO阴极结构稳定的可行策略.
- 这种方法提供了对表面结构在电池性能中的作用的机械洞察力.
- 为设计高级离子电池的高容量,可循环的阴极材料提供指导.
