通过扩展固体溶液行为减轻单晶LiNi0.5Mn1.5O4中的扩散诱导的微粒内部裂变
Hyeonsol Shin1, Agwu Ndukwe2, Taemin Kim1
1Department of Materials Science and Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Ulsan, 44919, Republic of Korea.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|February 4, 2025
概括
在单晶和氧化阴极中的兴奋剂显著减少了裂纹和体积变化. 这通过在扩散过程中抑制内部应力来增强机械完整性和电池耐用性.
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:
- 单晶阴极提供了对晶体间裂变的抗性,但遭受了晶体内裂变.
- 驱动这些材料内微粒裂变的机制尚未完全理解.
研究的目的:
- 研究兴奋剂对缓解单晶LiNi0.5Mn1.5O4 (Mg-SC-LNMO) 阴极裂纹形成的影响.
- 了解在改善这些正极的机械和电化学性能方面的作用.
主要方法:
- 扩展的固体溶液反应被用于的兴奋剂.
- 使用了电化学性能测试和连续模型.
- 描述的重点是结构完整性和离子扩散.
主要成果:
- 兴奋剂减少了近50%的体积变化,并抑制了双相反应.
- 离子扩散系数实际上翻了一番.
- 连续性建模证实,由于的结构支持,内部压力减少.
结论:
- 兴奋剂增强了单晶LNMO阴极的机械强度.
- 这一策略改善了下一代离子电池的电化学性能和耐用性.
- 这些发现为设计机械稳定的单晶电池材料提供了洞察力.


