通过对高压离子电池的Al和Nb双重批量剂增强超高氧化物的结构刚性
Zhi-Chao Liu1, Fang Wang2, Wei-Na Wang2
1Institute of New Energy Material Chemistry, School of Materials Science and Engineering, Nankai University, Tianjin, 300350, China.
Small methods
|May 2, 2024
概括
和Nb双剂增强了电动汽车的高层氧化物阴极. 这一策略在高压下提高了稳定性和电化学性能,这对于下一代电池至关重要.
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:
- 高能量密度对于先进的电池至关重要,推动了对基于的分层氧化物阴极的研究.
- 超高阴极提供更高的能量密度,但面临稳定性和安全性问题,如结构退化和热不稳定性.
- 现有的挑战包括含量相关的结构降解,晶格氧气演变和热不稳定.
研究的目的:
- 为了稳定高阴极材料的散装结构.
- 为了抑制氧气释放并提高高电压下的电化学性能.
- 为了研究Al和Nb双批量兴奋剂对LiNi0.96Co0.04O2 (NC) 阴极材料的影响.
主要方法:
- 用 (Al) 和 (Nb) 进行双重批量化成LiNi0.96Co0.04O2 (NC).
- 合材料的结构性,电化学性和热性质的表征 (Li ((Ni0.96Co0.04) 0.985Al0.01Nb0.005O2,NCAN).). 合材料的结构性,电化学性和热性质的表征.
- 在高电压 (4.4V) 电化学循环性能评估.
主要成果:
- 和Nb兴奋剂增加了Ni2+迁移能量,并通过加强的Al-O和Nb-O键稳定了晶格氧.
- 高价值Nb离子减少了晶格氧气电荷耗尽,并诱导了有序的微观结构.
- 在4.4V的300个循环后,NCAN阴极的容量保留率为77.8%,明显超过未使用的NC (48.5%).
结论:
- 和二重散装是稳定高Ni阴极材料的有效策略.
- 这种兴奋剂方法在相位过渡期间减轻了应变,减少了微裂纹的形成.
- 该研究为开发用于先进的储能应用的高压,高Ni阴极材料提供了可行的途径.


