协同批量/接口工程使 LiCoO2 在近固态离子电池中实现稳定的 4.6 V 循环
Jingwen Xiao1, Xinghui Liang1, Wei Xu1,2
1National Energy Metal Resources and New Materials Key Laboratory, School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083 Hunan, China.
ACS nano
|September 15, 2025
概括
多元元素化和LiZr2(PO4)3涂层稳定了固态电池中的高压氧化 (LCO) 阴极. 这种方法提高了稳定性,提高了性能,并使先进的离子电池应用成为可能.
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
- 固态电池 固态电池是什么
背景情况:
- 高压氧化 (LCO) 阴极对于离子电池的能量密度至关重要.
- 固态电解质提供了安全优势,但与LCO存在接口挑战.
- 在高电压下,LCO阴极遭受界面降解和结构不稳定.
研究的目的:
- 为了提高准固态离子电池中高压LCO阴极的稳定性.
- 通过材料修改来解决接口降解和结构不稳定.
- 改进基于LCO的固态电池的电化学性能和循环寿命.
主要方法:
- 在LCO阴极材料中进行多元元素合 (Al,Mg,Ni,Mn).
- 在LCO粒子上使用LiZr2(PO4)3 (LZP) 的符合性涂层.
- 使用自聚合凝聚合物电解质制造准固态电池的制造和电化学测试.
主要成果:
- LZP涂层提供了一个稳定的接口,抑制了副作用反应,并促进了Li+扩散.
- 多元元素注和LZP涂层协同改善了LCO的散装和界面稳定性.
- 经过修改的LCO阴极表现出极好的容量保留 (88.5%在4.5V的500个循环后) 和速率能力 (126mAhg-1在5C,4.6V).
结论:
- 综合方法有效地稳定了凝聚合物固态电池中的高压LCO阴极.
- 该战略克服了界面不稳定性和结构退化等关键挑战.
- 经过修改的LCO阴极显示出高能量密度准固态离子电池的巨大潜力.


