兴奋剂促进单晶丰富阴极的低温生长,提高了电化学性能
Jiaqi Wang1,2, Yunchang Wang1,2, Mengran Zheng1,2
1Energy Research Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Keyuan Road 19, Jinan 250014, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 27, 2025
概括
兴奋剂制造出电动汽车的稳定,单晶丰富的正极材料. 这提高了结构完整性和电化学性能,提高了电池寿命和容量.
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:
- 富含的阴极材料为电动汽车提供了高能量密度,但由于微裂和侧面反应而遭受结构不稳定性和容量退化.
- 多晶体结构在电池循环过程中特别容易受到这些问题的影响.
研究的目的:
- 为了合成含有的单晶含丰富的LiNi0.88Co0.05Mn0.07O2/Sr阴极材料.
- 研究Sr注对这些正极材料的结构稳定性和电化学性能的影响.
- 为提高电池性能提供关于单晶材料低温合成的见解.
主要方法:
- 在相对较低的温度下合成酸盐化LiNi0.88Co0.05Mn0.07O2/Sr阴极材料,并控制酸盐化水平 (0.3%,0.5%,1mol%).
- 粒子大小 (~2μm) 和结构性质的表征.
- 电化学测试,包括在0.1°C和10°C时测量初始放电容量,在2.7V-4.3V范围内的100个周期内在1°C时测量循环性能.
主要成果:
- 配有酸的单晶阴极材料抑制了微裂纹的形成,减少了电解质的副作用反应,增强了结构稳定性.
- 在0.1°C时达到205.3 mAh g-1的高初始放电容量,在10°C时达到170.8 mAh g-1的初始放电容量.
- 经过100个循环后,在1C时显示出96.61%的突出的容量保留.
- 胺降低了单晶生长温度,减轻了Li+/Ni2+离子混合,并扩大了层间间距,促进了Li+扩散.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以提高富含的正极材料的结构稳定性和电化学性能.
- 单晶材料的低温合成是可行的,并且有利于减轻降解机制.
- 开发的Sr-doped阴极材料显示了先进的电动汽车电池应用的巨大潜力.
