通过在丰富氧化物阴极中进行间层剂和空隙合工程来延长循环寿命
Wang Ke1, Fu-Da Yu2, Yun-Shan Jiang1
1MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Laboratory of Space Power-Sources, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Journal of colloid and interface science
|June 6, 2025
概括
研究人员开发了层间过渡金属 (TM) -空隙合缺陷,以增强富含的分层氧化物 (LLO). 这一策略显著改善了电池LLO阴极的循环寿命和容量保留.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 富含的分层氧化物 (LLOs) 通过氧离子还氧化提供高容量,但遭受快速降解.
- 降解与内部应变,氧氧还原不稳定性和结构损伤有关,限制了循环寿命.
- 之前的修改侧重于单个缺陷类型,激发了组合缺陷工程.
研究的目的:
- 调查LLOs中构建层间TM-空隙合缺陷的有效性.
- 为了提高LLO阴极的结构稳定性和电化学性能.
- 在LLO材料中实现高能量密度和长周期寿命.
主要方法:
- 制造具有工程间层TM-空隙合缺陷的LLOs.
- 电化学测试,包括循环稳定性和电压衰减测量.
- 结构分析以了解缺陷在维护框架完整性和氧氧还原中的作用.
主要成果:
- 在1C的500个循环后,实现了85.77%的容量保留和0.38mV/循环电压衰减.
- 证明结合的缺陷保持了分层框架和占用序列.
- 展示了氧氧还氧反应的稳定协调环境.
结论:
- 层间TM-空隙合缺陷有效地抑制了层次相位降解,并促进了可逆的阳离子反应.
- 这种缺陷工程策略提供了一条途径,可以同时实现LLO阴极的高能量密度和长周期寿命.
- 这些发现突显了先进电池材料的合缺陷的潜力.


