缺陷的氧惰性相稳定高压丰富的高电压阴极,用于高能离子电池
Zhongsheng Dai1, Zhujie Li2, Renjie Chen3,4,5
1Beijing Key Laboratory of Environmental Science and Engineering, School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, P. R. China.
Nature communications
|December 6, 2023
概括
研究人员使用La2Mo2O9开发了一种新的阴极接口,以稳定高能离子电池. 这项创新可以防止电解质反应和结构降解,显著提高电池性能和循环寿命.
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:
- 在分层阴极中的更高的操作电压对于高能离子电池至关重要.
- 在高度脱化状态下氧的演变会导致与电解质的有害反应,导致材料降解和热不稳定.
研究的目的:
- 设计一种新的阴极接口,以减轻氧气的演变,并提高高压离子电池的稳定性.
- 调查La2Mo2O9作为"氧"的作用,以抑制有害的副作用反应.
主要方法:
- 合成的La2Mo2O9具有丰富的氧气空缺 (约. 41%) 通过控制回火温度.
- 设计了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,LiCoO2和丰富的阴极与La2Mo2O9.9的阴极接口.
- 使用操作分析来确认La2Mo2O9.9的氧气捕获.
主要成果:
- 在La2Mo2O9中的兰和离子增强了表面氧的电负性,作为"氧"来减少氧的释放.
- β相 La2Mo2O9 由于其高氧空位形成能量,有效地捕获和储存释放的氧气.
- 电解质反应减少,显著减少结构恶化,改善电化学性能.
结论:
- 设计的La2Mo2O9接口有效地抑制氧气演变和电解质反应,增强阴极稳定性.
- 一个1.5Ah袋式全电池表现出极好的循环稳定性,在400个循环后,容量损失仅为6.0%.
- 这种方法为开发用于先进应用的稳定,高能量的离子电池提供了一个有前途的战略.
