形成周期控制,以增强Ni-Rich LiNiCoMn1-x-yO2阴极的结构稳定性
Sungmin Na1, Rena Oh2, Jungyeon Song3
1Department of Mechanical Engineering, Gachon University, Seongnam 13120, Republic of Korea.
ACS nano
|January 9, 2025
概括
通过使用更高的切断电压优化富含的NCM阴极的初始形成周期,提高了电池的稳定性. 这防止了纳米体的形成和结构降解,这对于长寿命的离子电池至关重要.
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:
- 富含的NCM阴极材料为离子电池提供高能量密度.
- 含量增加导致相位转换和副作用反应,导致容量色.
研究的目的:
- 研究改善富含的NCM阴极材料循环稳定的方法.
- 了解初始形成周期和长期电池性能之间的关系.
主要方法:
- 在0.1C的初始形成周期中使用更高的切断电压 (≥4.35V).
- 在1C循环后分析富含的NCM (LiNi0.88Co0.08Mn0.04O2) 颗粒.
- 研究微粒内纳米体和相变的形成和演变.
主要成果:
- 在最初的形成周期中,更高的切断电压显著提高了粒子稳定性.
- 较低的切断电压会导致氧气空缺和不可逆转的电解质分解,形成内微粒纳米体.
- 纳米体进化导致类似NiO的岩盐阶段,内粒体裂和结构不稳定.
结论:
- 在初始形成周期期间控制丰富的NCM的表面化学质量对于改善循环稳定性至关重要.
- 优化形成周期电压可以防止有害的副作用和结构退化.
- 这一战略对于开发耐用,高能量密度的离子电池至关重要.
