双胞胎介导的内层挫折控制了多层丰富氧化物阴极中的结构性降解
Tingting Yang1,2, Maolin Yang1, Zhongyuan Huang1
1School of Advanced Materials, Peking University, Shenzhen Graduate School, Shenzhen, 518055, PR China.
Nature communications
|July 17, 2025
概括
由于结构变化,在电池循环过程中,分层丰富的基于Mn (LRM) 氧化物会在电池循环过程中降解. 了解这些微结构退化是优化高能电池阴极的关键.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 层层的丰富的基于的氧化物 (LRM) 对高能电池至关重要.
- 商业化受到结构性退化和性能损失的限制.
研究的目的:
- 在电池循环期间调查LRM氧化物中的微结构退化机制.
- 建立微观结构进化与性能降低之间的联系.
主要方法:
- 操作中子衍射用于实时相位分析.
- 扫描传输电子显微镜用于结构演变映射.
- 用石墨阳极进行全细胞测试.
主要成果:
- LRM氧化物从有序的单临床阶段过渡到无序的圆角面阶段.
- 发生不可逆转的Li+迁移和过渡金属重新排列.
- 层间结合和层内挫折会发展成类似孔隙的微观结构,降低性能.
结论:
- 微观结构的降解,特别是沿着双胞胎边界的孔隙形成,显著影响LRM氧化物性能.
- 获得的见解可以指导改进的高能电池阴极的开发.
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