探索高能量密度的硫化物基全固态电池的阴极活性材料.
Seung-Bo Hong1, Young-Jun Lee1, Han-Jo Lee1
1Department of Chemical Engineering, Hanyang University, 04763, Seoul, South Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 17, 2023
概括
研究人员探索了所有固态电池 (ASSLB) 的富含的正极材料. 单晶,小粒子LiNi0.82Co0.10Mn0.08O2在高质量负载的ASSLB中表现出优越的循环性能.
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:
- 全固态电池 (ASSLB) 与传统的离子电池相比,提供了更高的安全性和能量密度.
- 硫化物固体电解质由于其高离子导电性和可塑性而具有吸引力,使得更好的接口接触成为可能.
- 增加复合材料阴极中的活性物质负载对于提高ASSLB能量密度至关重要.
研究的目的:
- 为了研究富含Ni的LiNixCoyMn1-x-yO2 (NCM) 材料作为高能量密度ASSLBs的阴极活性材料.
- 为了确定高性能ASSLB的最佳NCM特性 (Ni含量,颗粒大小,晶体形式).
- 为了评估高活量负载时的阴极性能.
主要方法:
- 合成和表征不同Ni含量,颗粒大小和晶体结构的富含Ni的NCM材料.
- 使用硫化物固体电解质和高质量负载复合阴极制造ASSLB电池.
- 电化学测试,包括循环性能,速率能力和容量保留测量.
主要成果:
- 单晶LiNi0.82Co0.10Mn0.08O2与一个小颗粒大小显示出最好的循环性能.
- 优化的阴极实现了26 mg cm-2的高活性质量负载和5.0 mAh cm-2的面积容量.
- 优化的ASSLB观察到优良的放电能力,容量保留和速率能力.
结论:
- 单晶,小粒子LiNi0.82Co0.10Mn0.08O2是一种非常有前途的高能量密度ASSLB的阴极材料.
- 通过优化阴极材料和固体电解质,可以实现高活性质量负载.
- 这项研究有助于开发更安全,更高能量密度的固态电池.


