​三单位AFM：将层状正极与橄榄石混合，提高4.65V LiCoO2的稳定性

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​三单位AFM：将层状正极与橄榄石混合，提高4.65V LiCoO2的稳定性
高压层状正极固有的差结构和热稳定性，随着充电深度的增加会加剧，这严重威胁到电池的循环寿命和安全性。
​三单位AFM：将层状正极与橄榄石混合，提高4.65V LiCoO2的稳定性
图1 材料表征
厦门大学乔羽、Xiaoxiao Kuai、中山大学孙洋、宁德新能源科技有限公司Chuan-Wei Wang等在不改变高压层状正极本身的情况下，引入了一种简单而经济策略，制备了一种在4.65V电压下具有优异综合性能（能量、功率、循环寿命和安全性）的橄榄石-LiCoO2混合正极。具体而言，这项工作引入了10重量％的橄榄石LiFe0.3Mn0.7PO4（比容量：120 mAh g-1）作为层状LiCoO2（比容量：4.65 V时205 mAh g-1）的”氧化还原活性结构/热稳定剂”，实现了LFMP-LCO混合正极的780 Wh kg-1（基于LFMP-LCO的重量）。LFMP-LCO的结构稳定性通过抑制O2的释放和相关的微结构退化（形成电化学惰性尖晶石相）而得到增强，这要归功于LFMP和LCO之间强大的界面相互作用。
此外，LFMP-LCO混合正极的热稳定性通过推迟热失控的起始温度而得到有效改善。并且，通过直接暴露高电子传导率的LiCoO2，进一步激发了LFMP在混合正极系统中的氧化还原活性，这得益于LFMP/LCO接触界面的电子传导性增强。
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图2 电化学性能研究
结果，LFMP-LCO混合正极在4.65V的高截止电压和较高的循环温度（55℃）下实现了优异的电化学性能，200次循环后的容量保持率为83.8%，100次循环后为84.1%。配合石墨负极，LFMP-LCO软包电池可达到250 Wh kg-1，并在1000次循环后保持91.6%的容量保持率。LFMP-NCM混合正极在恶劣条件下的优异电化学性能证实了这种简单而经济的混合策略在异质正极候选物上的可行性和普遍性。
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图3 原位电化学过程研究
Blending Layered Cathode with Olivine: An Economic Strategy for Enhancing the Structural and Thermal Stability of 4.65 V LiCoO2. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202304496

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