通过触发阳离子还氧化活性,对具有高容量的空气稳定铁基预化材料进行晶格调节
Bin Zhu1, Wei Zhang2, Shihao Li1
1School of Metallurgy and Environment, Hunan Provincial Key Laboratory of Nonferrous Value-Added Metallurgy, Engineering Research Center of the Ministry of Education for Advanced Battery Materials, Central South University, Changsha 410083, P. R. China.
在Li5FeO4中的替代产生Li5.5Fe0.5Co0.5O4,增强离子氧化还原和空气稳定性,用于改进的离子电池阴极. 这种新型材料提供了更高的容量和更好的性能.
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:
- Li5FeO4 (LFO) 显示出由于双阴离子和阴离子氧化还原的阴极前化有前途.
- 由于不完全的脱和空气降解,LFO的实际使用受到限制.
- 有效的补偿需要提高材料稳定性和氧化还原活性.
研究的目的:
- 通过晶格调制来增强Li5FeO4 (LFO) 的阳离子氧化还原活性和空气稳定性.
- 将引入LFO结构,以创建一个新的正极材料.
- 为了研究替代材料的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 在Li5FeO4.4中的铁位点通过替代进行格子调制.
- 新型化合物Li5.5Fe0.5Co0.5O4 (LFCO) 的合成.
- 电化学测试包括循环电压测量,静电电荷放电和长期循环.
- 在受控湿度下评估空气稳定性.
主要成果:
- 的结合促进了可逆的氧氧氧化还原 (O2-到O2).
- 与LFO相比,LFCO的特定容量显著更高 (860.1mAhg-1在0.1C,580.0mAhg-1在1C)
- LFCO表现出增强的空气稳定性,在20%的相对湿度下4天后保留了520.8 mAh g-1.
- 带有LFCO的囊细胞在200个循环中显示89.6%的容量保留.
结论:
- 用替代进行格子调制是改善LFO性能的有效策略.
- LFCO提供增强的阳离子氧化还原,优越的电化学容量和改善的空气稳定性.
- LFCO显示出下一代高能离子电池的巨大潜力.
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