高压分层阴极通过散装复杂成分兴奋剂稳定到表面酸盐涂层设计
Mubao Gu1, Shiqi Chen1, Junling Xu1
1School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 7, 2025
概括
这项研究使用双修改改进离子电池阴极,提高高压应用的稳定性和性能. 新材料显示出优异的容量保留和更快的离子传输.
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:
- 层状氧化物对离子电池 (SIB) 是有前途的,因为其能量密度高,成本低.
- 挑战包括多相过渡和高电压的结构不稳定性,阻碍实际应用.
研究的目的:
- 为SIBs开发一种稳定,高性能的正极材料.
- 通过双重修改策略,解决高电压下分层氧化物的局限性.
主要方法:
- 使用复杂的组合剂和酸盐涂层制造一个修改的分层氧化物阴极 (Na0.67Ni0.255Mn0.645(TiMgCuZn) 0.1O2@酸盐).
- 结构稳定性,离子传输和在高电压下电化学性能的表征.
主要成果:
- 修改后的阴极 (D-NNM) 呈现出增强的结构完整性和相变稳定性.
- 在3.45V时达到136.9mA·h·g-1的初始容量,在4.4V时60次循环后保持85%.
- 证明改善了Na+扩散动力学,并抑制了高电压下的粒子裂变.
结论:
- 双修改策略有效地稳定了SIBs的分层氧化物阴极.
- 这种方法提供了从散装到表面的全面保护,提高了高压性能.
- 为SIBs设计先进的高能量密度阴极提供了洞察力.


