通过在现场引入TM-B-O无形表面结构,提高了丰富的阴极材料的循环稳定性
Guangchang Yang1,2, Shenglong Yang1, Feiyan Lai1,2
1Guangxi Key Laboratory of Low Carbon Energy Materials, Guangxi New Energy Ship Battery Engineering Technology Research Center, Guangxi Scientific and Technological Achievements Transformation Pilot Research Base of Electrochemical Energy Materials and Devices, School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China.
ACS applied materials & interfaces
|March 14, 2024
概括
研究人员使用博化物 (NaBH4) 开发了富含的,,和氧化 (NCM811) 电池的表面修饰. 这创造了一个保护性的无形接口层,显著提高了电化学性能和循环稳定性,用于先进的能量存储.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 电池材料中的无形/晶体接口表现出独特的电化学特性.
- 富含的分层氧化物,如LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811),对高能量密度电池具有前景,但存在稳定性问题.
研究的目的:
- 为NCM811设计表面修改策略,以创建稳定的无形接口层.
- 为了研究改进的NCM811.11的电化学行为和性能增强.
主要方法:
- 使用博化物 (NaBH4) 来诱导现场转换NCM811的表面修改.
- 过渡金属-氧化物 (TM-B-O) 无形接口层通过氧化还原反应和反应性湿的形成.
- 电化学表征包括在高电压下循环稳定性测试和速率能力评估.
主要成果:
- 在NCM811.11上成功形成了一个统一的TM-B-O无形接口层.
- 无形层减少了接口阻抗,增强了结构稳定性.
- 经过修改的NCM811 (TB2@NCM) 显示出极好的周期稳定性 (72.5%的容量保留在500次循环后的4.5V) 和高速率能力 (173.7mAh·g-1在10°C).
结论:
- NaBH4诱导的现场转换是一种有效的策略,用于在NCM811上创建稳定的无形接口层.
- 这种表面修改显著提高了高能量密度离子电池的电化学性能和循环寿命.
- 这种简单,低成本和温和的工艺为实际的电池应用提供了有前途的方法.
