通过调节集成阳离子失序域的形成,实现高性能分层丰富氧化物阴极
Yongjian Li1,2, Xinyu Zhu1,2, Yuefeng Su1,2
1School of Materials Science and Engineering, Beijing Key Laboratory of Environmental Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 3, 2024
概括
引入阴离子失序的纳米域到多层的丰富氧化物中,提高了先进的离子电池的结构稳定性和电化学性能.
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:
- 富含的氧化物通过阴离子和阳离子的氧化还原机制提供高能量密度.
- 结构不稳定性,特别是在深层脱时,会导致这些材料的容量和电压衰减.
- 无序的岩盐氧化物在循环过程中表现出最小的结构演变.
研究的目的:
- 为了提高结构稳定性和电化学性能层叠的丰富的氧化物正极材料.
- 为了减轻丰富阴极的容量和电压降解.
- 探索用于下一代离子电池的新型阴极结构.
主要方法:
- 协同使用d0过渡金属 (TM) 和离子来引入有离子失序的纳米域.
- 电化学表征用于评估电池性能.
- 基于同步龙的先进表征来分析结构演变.
主要成果:
- 纳入离子失序域稳定了层层结构,防止了氧气框架的崩.
- 观察到增强的Mn和阳离子活动,以及改进的Li+间隔动力学.
- 交织的分层/岩盐阴极在0.1°C时实现了288.4mAhg-1,在100个高速循环后保持了90.0%的容量.
结论:
- 开发的分层/岩盐交织结构有效地解决了丰富阴极的稳定性问题.
- 这种方法显著提高了速率能力,并抑制了容量/电压衰减.
- 这些发现为设计高性能离子电池的先进阴极材料提供了一个有希望的策略.
