在微反应器中通过操纵雷诺德数来合成具有多孔结构的高性能LNMO阴极材料

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
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 由于电动汽车的普及,对离子电池 (LIB) 的需求正在迅速增加.
• 开发高性能电极材料对于推进LIB技术至关重要.
• 目前的LNMO合成方法受到长时间反应,高能耗和环境问题的影响.

研究的目的:

• 为LiNi_xMn_2-xO₄ (LNMO) 微球开发一种高效和环保的合成方法.
• 优化LNMO阴极材料,以提高LIBs中的能量密度和速率性能.

主要方法:

• 利用微反应技术与固态化相结合,用于LNMO微球合成.
• 在40°C下显著减少了18秒的前体反应时间.
• 在合成过程中避免使用合剂.

主要成果:

• 成功合成了LNMO微球 (∼8μm),由具有丰富的中等度的纳米尺寸初级粒子组成.
• 优化的LNMO阴极表现出极好的电化学性能,在1C的200个循环后保持97.33%的容量.
• 在10C速率下达到92.3 mAh·g-1的高放电容量.

结论:

• 微反应技术为合成高性能LNMO阴极材料提供了一种新且高效的方法.
• 开发的方法解决了传统合成的局限性,减少了反应时间和环境影响.
• 这一进步对下一代LIBs的商业化充满希望.