在现场部分循环聚合烯酸涂层NCM811高温≥100°C稳定固态金属电池的阴极
Jiayi Zheng1, Haolong Jiang1,2, Xieyu Xu3
1College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, 410073, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|March 19, 2025
概括
一种新型的多烯 (PAN) 涂层稳定了固态金属电池中的高阴极. 这种增强的稳定性提高了循环性能和热安全性,用于先进的能量存储.
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:
- 高三元阴极对高能量密度固态金属电池具有前景.
- 这些阴极面临的挑战包括结构不稳定性和与固体电解质的副作用反应.
- 开发稳定的接口对于推进固态电池技术至关重要.
研究的目的:
- 为了提高固态金属电池中高阴极的结构和电化学稳定性.
- 为了减轻阴极和固态电解质之间的有害副作用反应.
- 提高固态电池的整体性能和安全性.
主要方法:
- 在现场聚合烯酸 (AN) 在LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NCM811) 上形成多烯酸 (PAN) 涂层.
- 对PAN涂层进行部分循环处理,以创建一个循环化的PAN (cPAN) 层.
- 修改后的电极 (In-cPAN-260@NCM811) 的特性及其在固态电池中的性能.
主要成果:
- cPAN涂层具有高的离子和电子导电性,增强了界面Li+和电子扩散.
- 稳定的cPAN层有效地抑制了副作用,并减轻了大量的结构退化.
- 在300个循环后,In-cPAN-260@NCM811电极表现出86.8%的容量保留和优越的速率能力.
- 观察到增强的热安全稳定性,即使在高温下.
结论:
- 使用cPAN涂层的简单可扩展的表面工程显著提高了NCM811阴极的稳定性和性能.
- 这种方法解决了用于固态金属电池的高阴极的关键挑战.
- 修改后的电极为先进的电池提供了卓越的机械,电化学和热安全性能.


