量化和抑制在丰富的基阴极材料中的溶解
Ziyang Zhan1, Wenjie Peng1, Lin Yuan1
1National Energy Metal Resources and New Materials Key Laboratory, Engineering Research Center of the Ministry of Education for Advanced Battery Materials, Hunan Provincial Key Laboratory of Nonferrous Value-Added Metallurgy, School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, P. R. China.
在丰富的基 (LRMO) 阴极中的溶解在各种电压范围内是复杂的. 表面修改有效地抑制了这种溶解,提高了电池的稳定性和性能.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 富基 (LRMO) 材料是电子产品和电动汽车中高能量密度阴极的关键.
- (Mn) 溶解是一个重大挑战,导致LRMO阴极的结构不稳定性和性能降低.
研究的目的:
- 在各种电压范围内阐明LRMO材料中Mn溶解机制.
- 通过表面修改来验证拟议的机制并增强LRMO阴极稳定性.
主要方法:
- 电化学循环和Mn溶解的分析.
- 使用原子层沉积 (ALD) 来应用LPO纳米涂层的表面修饰.
- 对Mn溶解水平和电压保持的定量分析.
主要成果:
- 溶解机制因电压而有显著的变化:4+的减少和不成比例 (2.5-3.5V),晶格氧气释放 (4.3V以上),以及Jahn-Teller效应/电解质反应 (3.5-4.3V).
- 与预期相反,即使在适度的3.5-4.3V范围内,也会发生大量的Mn溶解.
- 基于ALD的LPO纳米涂层有效地抑制了电极/电解质副作用,减少了Mn溶解,并改善了电压保留.
结论:
- 在LRMO阴极中的Mn溶解是一种复杂的,电压依赖的现象.
- 电解质相互作用在Mn溶解中起着至关重要的作用.
- 表面工程,特别是LPO纳米涂层,是稳定LRMO阴极的可行策略.
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