在长周期电池的丰富多层氧化物阴极上进行形态控制以提高扩散动力学和结构稳定性
Meng Wang1,2, Yibin Zhang2, Bao Qiu2
1School of Materials Science and Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|May 14, 2025
概括
优化阴极材料形态可以提高离子电池的性能. 与薄板相比,具有更活跃平面的柱状多面体形状显示出优越的离子扩散和稳定性.
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
- 计算建模 计算建模
背景情况:
- 阴极材料形态对于离子电池的电化学性能至关重要.
- 改善离子扩散动力学和结构稳定性在丰富的层状氧化物是一个关键的研究领域.
研究的目的:
- 研究阴极材料形态对离子扩散和结构稳定性的影响.
- 合成和比较柱状多面体和薄板阴极形态.
主要方法:
- 模拟有限元素分析以建模离子度和应力.
- 共同沉方法合成柱状多面体和薄板颗粒.
- 电化学循环和先进显微镜 (STEM-HAADF,GPA) 用于表征.
主要成果:
- 有较少活性平面的薄板颗粒显示出不均的Li+分布和应力积累.
- 柱状多面体粒子,具有较高比例的活性平面,表现出增强的Li+扩散动力学.
- 柱状多面体形态表现出卓越的循环稳定性,在200个循环后保持88.3%的容量.
结论:
- 材料形态显著影响电化学特性,特别是Li+扩散和结构完整性.
- 阴极材料中较高比例的活性平面会提高性能和稳定性.
- 进一步优化阴极形态对于推进电池技术至关重要.


