聚烯涂层的酸微球为卓越性能的阴极离子电池 离子电池
Pengju Zhang1, Junying Weng1, Zhengkun Lu2
1School of Materials Science and Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255000, PR China.
Journal of colloid and interface science
|June 28, 2024
概括
在P2-,,氧化物上的聚烯涂层提高了离子电池的阴极稳定性. 这种增强解决了的溶解和电解质分解,从而提高了循环性能和能量密度.
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:
- P2-Na0.67Mn0.67Ni0.33O2 是用于离子电池 (SIB) 的一个具有成本效益的阴极.
- 挑战包括由于Mn3+ Jahn-Teller效应和电解质分解导致的循环稳定性差.
- 表面修改对于克服这些局限性至关重要.
研究的目的:
- 为了提高SIBs的P2-Na0.67Ni0.33Mn0.67O2 (NNMO) 的电化学性能.
- 通过减轻 Mn 溶解和副作用反应来提高循环稳定性和速率能力.
- 调查聚烯 (PPy) 涂层对NNMO阴极性能的影响.
主要方法:
- 在NNMO微球上通过均的PPy涂层合成P2-NNMO@PPy复合物.
- 综合物理特性 (例如,XRD,SEM) 来确认涂层完整性.
- 电化学测试包括循环,速率能力和全细胞性能评估.
- 在现场进行X射线衍射,研究循环过程中的结构演变.
主要成果:
- 在不改变NNMO相结构或形态学的情况下,实现了统一的PPy涂层.
- 最优的NNMO@PPy-9复合物 (9重%PPy) 在150mA/g时显示出127.4mAh/g的容量.
- 观察到卓越的循环稳定性 (在300个循环后保持80.5%) 和增强的速度性能.
- 一个用硬碳的完整电池在150个循环后提供了305.1Wh/kg的高能量密度和88.2%的容量保留.
- 在现场XRD证实了可逆的结构演变和稳定的P2型相对于高效的Na+扩散.
结论:
- 导电PPy涂层有效抑制Mn溶解和电解质分解.
- 该NNMO@PPy复合材料显示显著改善了SIB的循环稳定性和速率能力.
- 这种表面改造策略为开发高性能NNMO基阴极提供了一个有前途的途径.
