过度化NCM通过Li5FeO4用于基于的高能离子电池
1Center of Energy Storage Materials & Technology, College of Engineering and Applied Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, National Laboratory of Solid State Microstructures and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, P. R. China. ahu_liwei@126.com.
Chemical communications (Cambridge, England)
|June 7, 2024
概括
使用Li$_{5}$FeO$_{4}$ (LFO) 的预化有效地弥补了离子电池的碳 (Si/C) 复合阳极的初始容量损失. 这种方法提高了全细胞性能,在200个循环后,容量增加了25%以上.
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:
- 碳 (Si/C) 复合材料是下一代离子电池的有希望的高容量阳极材料.
- 一个主要的挑战是由于不稳定的固体电解质介相 (SEI) 形成,全细胞的显著初始容量损失.
- 这种容量损失耗尽了可用的库存,阻碍了电池的整体性能.
研究的目的:
- 为了研究将前化试剂LiFeO (LFO) 纳入,,和氧化 (NCM85E) 阴极的有效性.
- 为了弥补由Si/C//NCM85E全电池中SEI形成造成的库存损失.
- 为了评估Si/C阳极与LFO修改的阴极配对时的电化学性能提升.
主要方法:
- /C复合体阳极材料的合成和表征.
- 制备 Li$_{5}$FeO_{4}$ (LFO) 化前试剂.
- 将LFO集成到LiNi$_{0.85Co0.12Mn0.03O$_{2}$ (NCM85E) 阴极材料中的方法.
- 电化学评估SiC950/NCM85E全电池与或没有LFO添加,包括容量测量和循环稳定性测试在高阴极负载 (约. 20毫克的cm$^{-2}$).
主要成果:
- 随着LFO的增加,SiC950/NCM85E全电池的初始放电容量从151.0 mA hg^{-1}$增加到193.4 mA hg^{-1}$ (改善了28.1%).
- 200个循环后的特定容量也显示出与没有LFO的电池相比,显著增加了25.1%.
- 前化策略有效地弥补了的损失,并改善了循环性能,即使在高阴极负载下.
结论:
- 将Li$_{5}$FeO_{4}$ (LFO) 作为预化试剂是克服Si/C阳极初始容量损失的可行策略.
- 这种方法显著提高了Si/C//NCM85E全电池的初始容量和长期循环稳定性.
- LFO预化为提高高容量基离子电池的实际性能提供了一个有前途的解决方案.
