结构坚固的富层氧化物用于高能和长时间持久的阴极
Ho-Young Jang1, Donggun Eum1,2,3, Jiung Cho4
1Department of Materials Science and Engineering, Institute for Rechargeable Battery Innovations, Research Institute of Advanced Materials, Seoul National University, 1 Gwanak-ro, Gwanak-gu, Seoul, 08826, Republic of Korea.
Nature communications
|February 12, 2024
概括
富含O2型的分层氧化物通过平衡氧气和金属氧化还原来显示稳定的性能. 这种方法减轻了结构退化,并提高了先进电池应用的循环寿命.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 富含的分层氧化物是高能量密度离子电池的有希望的阴极材料.
- 氧2型结构为研究氧氧还氧化物提供了一个框架,这对于减轻过渡金属迁移和电压衰变至关重要.
研究的目的:
- 为了研究O2型丰富的层状氧化物,具有最小的结构障碍和稳定的电压保留.
- 探索氧氧氧化还原在驱动不对称格子呼吸和化学机械降解中的作用.
- 确定减轻降解和提高电化学性能的策略.
主要方法:
- 合成O2型丰富的分层氧化物与受控的组成.
- 电化学特性,包括循环性能和电压保持.
- 在现场/现场结构分析,以研究格子动力学和降解机制.
主要成果:
- 在3.43V和Li/Li+之间实现稳定的电压保留和高容量 (~200 mAh g-1) ~3.43V.
- 观察到不对称的格子呼吸和微裂的形成,由于过度的氧氧氧化还原.
- 通过平衡阳离子和阴离子氧化还原,证明有效地减轻化学机械降解.
结论:
- 平衡阳离子和阴离子氧化还原是稳定O2型丰富层氧化物的关键.
- 氧氧还氧显著影响结构演变和容量衰减机制.
- 这项研究提供了关于设计强大的高性能丰富的多层氧化物阴极的见解.
