超薄的二氧化涂层使高速率和长寿命的氧化能够使用
1Institute of Materials for Energy and Environment, College of Materials Science and Engineering, Qingdao University, Qingdao 266071, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
一种超薄的二氧化 (TiO2) 涂层提高了氧化 (LCO) 电池的性能. 这种表面修改提高了先进的离子电池的高速率能力和长期稳定性.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 氧化 (LCO) 是离子电池的关键阴极材料.
- 高压LCO (HV-LCO) 由于不稳定的阴极电解质间相 (CEI) 和相位过渡,其稳定性较差.
- 快速的Li+扩散对于高速电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为了提高HV-LCO阴极的高速和长周期稳定性.
- 在LCO上使用原子层沉积 (ALD) 进行超薄无形二氧化 (TiO2) 涂层的工程.
- 调查增强性能背后的机制.
主要方法:
- 原子层沉积 (ALD) 用TiO2.2覆盖LCO.
- 电化学测试 (循环稳定性,速度能力).
- 在现场的X射线衍射 (XRD) 和现场的X射线光电子光谱 (XPS) 用于材料分析.
主要成果:
- TiO2 涂层显著改善了 Li+ 的储存特性.
- 平均Li+扩散系数几乎增加了三倍.
- 在5C时实现了125 mAh g-1的高速率能力.
- 提高了循环稳定性,在1C的300个循环后保持了86.7%的容量 (相对于裸露LCO的37.9%).
结论:
- 均的TiO2涂层创造了一个密集而稳定的CEI,缓冲Li+流量并防止电解质降解.
- 通过TiO2保护表面,可以提高HV-LCO电极的循环稳定性.
- 这项工作促进了通过过渡金属氧化物表面修饰来开发长寿命的HV-LCO电池.


