增强双离子氧化涂层的高压LNMO阴极的稳定性和性能
Aakash Ahuja1, Sri Harsha Akella2, Abhinanda Sengupta1
1Electrochemical Energy Storage Laboratory, Department of Energy Science and Engineering, Indian Institute of Technology Bombay, Powai, Mumbai, 400076, India.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 5, 2025
概括
这项研究引入了离子电池的氧化涂层,提高了阴极的稳定性和性能. 保护的-氧化阴极在具有挑战性的条件下表现出良好的容量保留和弹性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 下一代离子电池 (LIB) 需要高能阴极,减少对环境的影响.
- -氧化物 (LNMO) 提供高电压,能量密度和成本效益,但面临界面降解和处理问题.
研究的目的:
- 开发LNMO阴极的保护涂层,以提高高压LIB的稳定性和性能.
- 为了研究氧化 (NbO2F) 作为多功能保护层的有效性.
主要方法:
- 原子层沉积 (ALD) 用于在LNMO上施加超薄 (≈5 nm) 合规NbO2F涂层.
- 在各种条件下 (循环,高温,高湿度) 使用半细胞和全细胞配置来评估电化学性能.
主要成果:
- 在半电池中500个循环后,NbO2F@LNMO阴极显示了超过91%的容量保留.
- 在60°C时,阴极在100个循环后保持了92.8%的保留率和550Wh kg-1的能量密度.
- 在100个循环后,全电池实现了>94%的容量保留,在潮湿的环境中提高了弹性.
结论:
- 氧化涂层有效地保护LNMO阴极免受降解,包括HF腐蚀和过渡金属溶解.
- 设计的NbO2F@LNMO阴极表现出卓越的稳定性,能量密度和可加工性,用于实际的高压LIB应用.


