先进的TiO2/Al2O3双层ALD涂层用于改进的丰富的分层氧化物电极
Wei-Ming Chen1,2,3, Hsin-Yu Hsieh1, Dong-Ze Wu1,4
1Institute of Physics, Academia Sinica, 128, Section 2, Academia Road, Taipei 11529, Taiwan.
ACS applied materials & interfaces
|February 29, 2024
概括
原子层沉积在富的分层氧化物阴极上形成了TiO2/Al2O3双层涂层. 这种表面修改显著提高了先进的离子电池的电池性能和稳定性.
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:
- 富层氧化物 (LLO) 阴极遭受相位转换,裂,氧气释放和过渡金属离子溶解,限制了它们在离子电池中的应用.
- 现有的表面修改策略,如单层/双层涂层,往往会带来诸如部件接触不良和复杂性等挑战.
研究的目的:
- 开发一种低温原子层沉积 (ALD) 工艺,在AS200 LLO复合阴极上制造TiO2/Al2O3双层涂层.
- 研究这种双层涂层对LLO阴极的电化学性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 使用低温原子层沉积 (ALD) 技术,在AS200 (Li1.08Ni0.34Co0.08Mn0.5O2) 复合阴极上涂上TiO2/Al2O3双层涂层.
- 进行了全面的电化学分析,包括循环性能,容量保留和阻抗光谱,以评估涂层电极与未涂层的对应物.
主要成果:
- 与未涂层电极相比,TiO2/Al2O3涂层的LLO电极表现出优越的放电能力和显著改善的容量保留.
- 两层涂层的TAA-5/AS200电极在1C100个循环后实现了约90.4%的显著容量保留和146mAhg-1的特异性放电容量.
- 涂层电极表现出降低的电压衰变,较低的表面薄膜电阻和增强的界面电荷传输电阻,表明稳定性得到改善.
结论:
- 用ALD沉积的TiO2/Al2O3双层涂层有效地减轻LLO阴极中常见的问题,从而提高了电化学性能.
- 这种双层涂层策略为提高高性能离子电池的富层氧化物阴极的稳定性和循环寿命提供了有希望的途径.
