通过使用硫-功能化聚胺层进行纳米级表面修饰,增强LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阴极的长期稳定性和安全性
Changchao Sun1, Yongjun Kang1, Bingxue Liu2
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 30, 2025
概括
一种新型的聚胺涂层 (PI (6FOS)) 增强了丰富的氧化物层性阴极 (NCM811),用于离子电池. 这种涂层提高了结构稳定性,抑制了副作用反应,并提高了更安全,高能耗应用的循环性能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 富含的分层氧化物阴极 (NCM811) 为高能量密度的离子电池提供高特异性容量.
- NCM811的实际应用受到结构不稳定性,界面侧面反应和过渡金属溶解的限制.
研究的目的:
- 设计和应用功能界面涂层,以提高NCM811阴极的稳定性和性能.
- 研究含有硫基部分 (PI (6FOS)) 的极性聚胺对NCM811电化学性能的影响.
主要方法:
- 通过6FDA,ODA和DDS的共聚合合成了一个功能界面涂层PI (6FOS).
- 应用PI (6FOS) 作为NCM811阴极材料上的涂层.
- 评估了涂层NCM811电极的电化学性能,循环稳定性,速率能力和热稳定性.
主要成果:
- PI (6FOS) 涂层有效抑制了电解质分解和过渡金属溶解.
- PI (6FOS) /NCM811电极表现出很好的长期循环稳定性,在100个循环 (0.2C) 后保持94%的容量,在300个循环 (1C) 后保持83%.
- 高压性能 (4.7V) 在300个循环后显示了59%的容量保留,具有出色的速率能力 (140.3mAhg-1在5°C).
结论:
- 含硫的聚胺涂层显著提高NCM811阴极的界面稳定性和电化学性能.
- 这种涂层策略为开发高稳定性,高能量密度和高安全性离子电池提供了一个有前途的途径.
- PI (6FOS) 涂层提高了热稳定性,并减少了阴极材料的热量产生.
