对于离子电池的三级氧化物阴极材料的多尺度故障机制
Jun Su1, Dongqi Li1, Juan Wang1
1State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 21, 2025
概括
离子电池阴极 (NCM) 的结构降解是一个复杂的挑战. 本综述分析了从原子到电极层次的多层次故障机制,以指导材料设计和回收利用.
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:
- 三级氧化物阴极 (LiNixCoyMn1-x-yO2,NCM) 为离子电池 (LIB) 提供高能量密度.
- 循环过程中的结构降解限制了NCM阴极的性能,寿命和安全性.
研究的目的:
- 在原子,粒子和电极尺度上系统地调查NCM阴极故障机制.
- 为了解和解决NCM退化提供一个层次框架.
主要方法:
- 从原子到电极尺度上的故障机制的层次分析.
- 评估用于降解识别的先进表征技术.
- 对NCM失败调查的挑战和建议对策的分析.
主要成果:
- 原子尺度:阴离子的混合和氧气空隙的形成.
- 粒子尺度:由于机械应变而导致的微裂变和粉碎.
- 电极尺度:从电流收集器中的活性材料分层.
结论:
- 了解多尺度降解对于设计先进的NCM材料至关重要.
- 跨度框架可以指导开发更耐用的LIB阴极.
- 洞察力可以为回收和再利用废弃的NCM材料的策略提供信息.


