在多层丰富的阴极中调节层内阴极干扰,以提高循环性能
Guohong Cai1, Guanqun Cai1,2, Tong Cao3
1College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing, 100871, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 6, 2024
概括
设计有离子失调的丰富 (LR) 阴极可以提高电池的性能. 调节过渡金属层的含量创造了结构的均性,增强了稳定性,并减轻了用于持久储存能源的电压衰减.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 富 (LR) 阴极由于有序的Li/Mn结构而遭受结构退化,导致性能降低.
- 设计均的分层LR阴极具有挑战性,因为缺乏促进过渡金属 (TM) 层中阴离子乱的原则.
研究的目的:
- 提出一个设计标准,用于阴离子失序的分层LR阴极.
- 研究层内阴离子乱对结构稳定性和电化学性能的影响.
主要方法:
- 作为设计标准,提议在TM层中的 (Li + Mn) TM内容.
- 调整 (Li + Mn) TM含量<0.5和合适半径的内置溶解物离子.
- 使用了Li1.1,Ni0.6,Co0.1,Mn0.3,O2 (LR613) 系统的多尺度结构分析.
主要成果:
- 实现了带有离子失序的分层LR阴极,具有增强的组成同质性和更高的R m对称性.
- 开发的LR613阴极表现出固体溶液反应,并在循环过程中减轻了电压衰减.
- 已经证明,层内阴离子障碍减轻了微束并增强了结构稳定性.
结论:
- 层内阴离子障碍对于开发稳定和高性能LR阴极至关重要.
- 根据提出的标准进行组合调整,可以设计持久的阴离子失序分层LR阴极.
- 了解组成-结构-电化学行为关系是未来LR阴极开发的关键.


