Ti 兴奋剂降低了高压 LiNi0.5Mn1.5O4阴极中的 Mn 和 Ni 溶解
Vaibhav Sharma1, Geetika Bhardwaj2, Nithisan Mahendran1
1Solid State and Structural Chemistry Unit, IISc, Bengaluru 560012, Karnataka, India.
ACS materials Au
|January 13, 2025
概括
兴奋剂通过减轻金属溶解来提高高压离子电池阴极 (LiNi0.5Mn1.5O4) 的循环寿命. 这种策略可以提高电池性能,而不会显著影响容量或速率能力.
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:
- LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) 是离子电池的一个有前途的阴极材料,因为它的高工作电压.
- 然而,Ni和Mn溶解导致循环寿命较低,阻碍了LNMO的实际应用.
研究的目的:
- 调查兴奋剂作为一种减少LNMO阴极中金属溶解的方法.
- 评估兴奋剂对LNMO电化学性能和循环寿命的影响.
主要方法:
- 在LNMO中大量化,以产生LiNi0.5Mn1.5-xTixO4组合物 (x高达0.15).
- 半细胞和全细胞中合LNMO的电化学表征 (与Li和Li4Ti5O12阳极对比).
- 在延长循环时评估容量保留,速率能力和循环寿命.
主要成果:
- 兴奋剂显著提高了半细胞和全细胞的周期寿命,容量损失最小.
- 使用LiNi0.5Mn1.35Ti0.15O4的半电池在1C下300个循环后保持了90%的容量.
- 完整的电池 (Li4Ti5O12/LiNi0.5Mn1.35Ti0.15O4) 在1C的1000个循环后保持了73%的容量.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以提高高压LNMO阴极的稳定性和周期寿命.
- 阴极修改,结合电解质改进,可以导致实用的高压离子电池.


