对离子电池的Ni基层氧化物阴极材料进行了审查
Lei Wang1,2, Jiaqing Wang3,4, Yifei Lu3
1Institute for Carbon Neutralization Technology, College of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China. xiaoyao@wzu.edu.cn.
Chemical Society reviews
|March 26, 2025
概括
基于的分层氧化物 (NLO) 阴极材料为传统的离子电池阴极提供了具有成本效益和高性能的替代方案. 本综述详细介绍了克服挑战并推进电动汽车和可持续能源存储的NLOs的战略.
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:
- 基于的分层氧化物 (NLO) 阴极材料为离子电池 (LIB) 中的LiCoO2提供了一种可持续且具有成本效益的替代方案.
- 全国无线电机提供高容量和丰富性,使它们成为汽车和飞机动力电池的前景.
研究的目的:
- 综合审查所有离子电池 (AIB) 中的NLO阴极材料的挑战和战略.
- 探索NLO材料设计的先进的表征技术和计算方法.
- 为NLOs提供电动汽车和可持续能源存储的未来研究方向.
主要方法:
- 对NLO材料的合成,兴奋剂,表面涂层和度梯度策略的审查 (例如,LiNi1-xMxO2,LiNixCoyMnzO2).
- 应用先进的表征技术: *in situ* X射线衍射,电子显微镜, *operando* 中子衍射和元素分析.
- 利用密度函数理论 (DFT) 计算来预测材料性能和指导设计.
主要成果:
- 在NLOs中确定了关键挑战:材料合成,阴离子混合,粒子裂变,相变,Mn溶解和氧气损失.
- 在缓解这些问题的过程中,表现出诸如异原子兴奋剂,表面涂层和度梯度等策略的有效性.
- 强调了NLOs从LIBs成功过渡到/离子电池 ((Na/K) Ni1-xM2O).
结论:
- 对于下一代AIB,尤其是电动汽车,NLO阴极材料显示出巨大的潜力.
- 先进的表征和DFT计算对于理解和优化NLO性能至关重要.
- 持续的研究和战略修改对于加速NLOs在可持续能源技术中的部署至关重要.
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