渐变多孔结构的富含Ni的分层氧化物阴极,具有高特异能和离子电池的循环稳定性
Zhiyuan Li1, Yong Wang1, Jing Wang2
1Department of Chemical Engineering, Shanghai Electrochemical Energy Devices Research Center, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
Nature communications
|November 25, 2024
概括
一种新的盐合成方法在富含的多层氧化物阴极中产生渐变孔. 这通过缓冲体积变化和防止颗粒断裂来提高电池循环稳定性和能量密度.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 富含的分层氧化物 (NCM) 对高能电池至关重要.
- 挑战包括循环稳定性不佳和由于内部应变而导致的粒子断裂.
研究的目的:
- 为渐变多孔NCM阴极开发一种合成路径.
- 为了提高基于NCM的电池的电化学性能和耐用性.
主要方法:
- 盐辅助合成,在NCM二次粒子中创建渐变分布的孔隙.
- 在袋式电池和全固态电池中的NCM阴极的电化学测试.
主要成果:
- 渐变的多孔结构有效缓冲体积变化并减轻颗粒间断裂.
- 观察到可访问能力增加和循环稳定性增强.
- 证明了高的特异能 (941.2 Wh kg-1) 和出色的循环稳定性 (80.5%的保留经过800个循环).
- 优越的高温储存性能 (>95.5%在60°C下42天后保持).
结论:
- 梯度多孔策略是一种可行的方法来提高NCM阴极性能.
- 这种方法可以实现高性能,耐用的下一代电池.


