在高性能离子电池 FeOF 阴极材料上 Ni 兴奋剂的影响
Boram Yun1, Achmad Yanuar Maulana2, Dawon Lee1
1Department of Chemical Engineering (BK21 FOUR Graduate Program), Dong-A University, Busan, 49315, South Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 28, 2023
概括
研究人员通过用进行兴奋剂,增强了氧化铁 (FeOF) 阴极,用于离子电池 (SIB). 这提高了导电性和循环稳定性,为高能量密度SIB铺平了道路.
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:
- 离子电池 (SIB) 是用于电网规模存储的离子电池的具有成本效益的替代品.
- 目前的SIB受限于低阴极容量,阻碍了能量密度.
- 铁氧化物 (FeOF) 具有高的理论容量,但电化学性能差.
研究的目的:
- 为了提高铁氧化物 (FeOF) 作为SIB转换型阴极的电化学性能.
- 改善FeOF的电导率和离子扩散动力学.
- 为了研究合性Ni2+兴奋剂对FeOF特性的影响.
主要方法:
- 采用有价Ni2+兴奋剂来修改FeOF晶体结构.
- 引入了氧气缺陷以增强离子导电性.
- 在FeOF-Ni1电极和全电池上进行了电化学测试,包括循环和速率能力.
主要成果:
- 与Ni2+合的FeOF电极 (FeOF-Ni1) 显示出明显改善的循环稳定性.
- 在100 mA g-1下,在100个循环中实现了450.4 mAh g-1的可逆放电容量,衰减率低 (每周期0.20%).
- FeOF-Ni1//硬碳全电池实现了876.9 Wh kg-1 (阴极基) 的高能量密度,循环稳定.
结论:
- 2+兴奋剂有效地提高了FeOF阴极中的电子导电性和离子扩散.
- 开发的FeOF-Ni1材料对高性能,低成本的离子电池有很大的前景.
- 这项工作解决了FeOF的关键局限性,提高了其适用于大规模储能应用的可行性.
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