微尺寸的氧化与多尺度的多孔海绵状结构促进高速率和长寿命的储存
1Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, Department of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
ACS applied materials & interfaces
|March 20, 2024
概括
研究人员开发了一种用于离子电池的新型-氧化阳极. 这种材料提供快速充电,高容量和出色的稳定性,解决了基于的阳极的导电性限制.
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:
- 基于的氧化物是离子电池 (LIB) 的有前途的间隔阳极,因为其理论容量很高.
- 这些材料的电子导电性较差,限制了它们的电化学性能.
研究的目的:
- 合成和评估微米大小的Co0.5Nb24.5O62,具有多尺度的海绵状结构,作为LIBs的快充阳极材料.
- 为了克服基于的氧化物的导电性限制.
主要方法:
- 合成微米大小的Co0.5Nb24.5O62具有多层次的海绵状结构.
- 电化学特性包括容量,速率能力,循环稳定性和库伦比效率.
- 制造和测试LiFePO4//Co0.5Nb24.5O62全细胞的制造和测试.
主要成果:
- 合成的Co0.5Nb24.5O62在0.1C下产生了287mAhg-1的容量,工作电位为~1.55V与Li+/Li,初始库伦比效率为91.1%.
- 观察到优越的速率能力,在10°C时保持142mAhg-1.
- 循环稳定性很好,在3000次10°C循环后保持75.3%的容量,体积变化低9.18%,循环稳定性很好.
结论:
- 多尺度多孔的海绵状结构促进了快速的电子/离子运输,提高了性能.
- Co0.5Nb24.5O62是先进的离子电池的一个有前途的快充阳极材料.
- 全电池测试证实了该材料在储能设备中的实际应用潜力.
