通过水介导的表面工程提高了快速充电LiCoO2阴极的高压稳定性
Xinghua Liu1, Yuchen Zhu2, Lijiang Zhao1,3
1School of Physics, Beihang University, Beijing 100191, China.
ACS nano
|November 6, 2024
概括
一种新的水媒介策略增强了用于快充离子电池的氧化物 (LCO) 稳定性. 这种方法创造了一个保护性表面层,显著提高了自行车性能和容量保留.
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:
- 氧化 (LCO) 在快速充电和高压运行过程中由于副作用和溶解而遭受表面降解.
- 现有的表面改造方法在苛刻的条件下往往无法解决这些稳定性问题.
研究的目的:
- 开发LCO的水媒介表面修改策略,以提高其稳定性和循环性能.
- 调查表面被动化的机制及其对电化学性质的影响.
主要方法:
- 使用水介导蚀刻和阴离子交换过程来修改LCO表面.
- 修改后的LCO的特点是其结构和表面性能.
- 电化学性能通过循环测试在全电池配置的高电流密度和高温下进行评估.
主要成果:
- 水媒介策略在LCO上创造了一个被动化层,增强了表面的疏水性和结构稳定性.
- 经过100个循环在1000mA g-1 (∼6C) 和4.5V时,修改后的LCO显示容量保留比原始LCO好2.5倍.
- 令人印象深刻的循环稳定性即使在45°C和500mAg-1 (∼3°C) 时也保持不变.
结论:
- 用水为媒介的方法提供了一种简单而有效的方法来稳定LCO阴极材料.
- 这一策略证明了在高能量密度离子电池中对阴极材料表面修改的广泛适用性.
- 这些发现为设计更稳定和更持久的LIB提供了宝贵的见解.
