通过使用等离子增强原子层沉积 (PEALD) 涂层来定制LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2阴极的性能,使用Al2O3和MoO3人工阴极电解质介相 (CEI) 层
Vijaykumar V Jadhav1,2, Zilong Zhuang3, Seyedeh Nooshin Banitaba4
1Department of Materials Science and Engineering, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology, Shantou 515063, China. vijaykumar.jadhav@gtiit.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|October 2, 2023
概括
这项研究通过对富含的阴极涂上氧化 (Al2O3) 和三氧化 (MoO3) 人工层来提高可充电电池的性能,提高稳定性和容量保留.
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:
- 富含的分层氧化物阴极提供高能量密度,但稳定性差,容量衰减.
- 人工阴极电解质介相 (CEI) 层对于提高高能阴极材料的稳定性至关重要.
- 开发强大的CEI层是释放下一代电池全部潜力的关键.
研究的目的:
- 通过将过渡金属氧化物与人工CEI层集成来合成和表征潜在的阴极材料.
- 为了研究等离子体增强原子层沉积 (PEALD) 的功效,用Al2O3和MoO3.3涂覆NMC811电极.
- 评估Al2O3和MoO3CEI层对富含的阴极的电化学性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 使用等离子增强原子层沉积 (PEALD) 用于用Al2O3和MoO3.3涂覆LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC811) 电极.
- 进行了形态检查和X射线衍射 (XRD) 分析,以描述CEI层和电极结构.
- 进行循环电压测量 (CV) 和充/放电循环,以评估电化学性能,包括容量保留和离子导电性.
主要成果:
- 在200次PEALD涂层循环后,在NMC811电极上形成了统一的Al2O3和MoO3板.
- Al2O3和MoO3人工CEI有效地减少了Li-Ni混合,这是XRD分析证实的.
- 用Al2O3和MoO3修改的NMC811结构显著改善了容量保留.
- 与MoO3涂层相比,Al2O3涂层的阴极表现出优异的离子导电性,电荷/放电可逆性和容量保留.
结论:
- PEALD是一种可行的技术,用于在丰富的阴极上创建统一的人工CEI层.
- Al2O3和MoO3 CEI层通过减轻Li-Ni混合,提高NMC811的稳定性和电化学性能.
- 涂有Al2O3的NMC811阴极显示出对高性能可充电电池的特殊前景,性能优于涂有MoO3的版本.
