通过协同批量和接口优化增强Ni-Rich阴极的结构稳定性和动力学
Yu Shi1, Yuting Deng1, Junbo Zhou1
1School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, P.R. China.
ACS applied materials & interfaces
|March 9, 2026
概括
一种新的Ti和Nb商品化策略通过提高结构稳定性和离子动力学来增强富含Ni的层氧化物阴极 (NCM). 这种方法为高能离子电池提供了可扩展的解决方案.
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 (LiNixCoyMn1-x-yO2,NCM,x ≥0.8) 面临着结构不稳定性,界面退化和缓慢的Li+扩散的挑战,阻碍了高能离子电池 (LIB) 的性能.
- 目前的策略难以以简单,可扩展的方式同时解决散装结构,表面化学和Li运输.
研究的目的:
- 开发一种简单且可扩展的方法来提高丰富的NCM阴极的性能.
- 为了协同调节NCM阴极的散体结构,表面化学和Li+扩散动力学.
主要方法:
- 采用了二次化工艺,将 (Ti) 和 (Nb) 加入丰富的NCM阴极中.
- 研究了Ti和Nb结合对结构稳定性,表面化学和Li+运输的影响.
主要成果:
- 和Nb的结合诱导了受控的Li/Ni抗现场缺陷,改善了网格和热稳定性.
- 商品化减少了表面残留的,抑制了副作用反应,并引入了氧气空缺,增强了Li+扩散动力学.
- 经过修改的阴极表现出高速率容量 (174mAhg-1在5°C) 和出色的循环稳定性 (94%的容量保留在1°C的100个循环后).
结论:
- 和Nb的商品化策略为构建稳定和高性能丰富的阴极提供了一种有效的方法.
- 这种方法为开发下一代高能LIBs提供了一条途径.
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