​Energy Storage Materials:通过额外的LiOH实现自稳定LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2

成果速览

​Energy Storage Materials:通过额外的LiOH实现自稳定LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2

富镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NMC811)正极材料在高能量密度和低成本方面表现出引人入胜的特性,使其成为下一代高能全固态锂电池(ASSLB)的潜在材料。然而,NMC811与固态电解质存在严重的表面电化学、化学和电压不相容性,尤其是基于硫代磷酸盐的电解质,如Li6PS5Cl。
美国伍斯特理工学院祝红丽教授、王岩教授开发了一种基于LiOH的表面稳定策略,可在 NMC811上提供约10 nm的稳定渗透层。
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研究亮点1

开发了一步法制备LiOH涂层NCM811(LiOH-NCM811)正极材料的方法,无需任何后续处理即可直接由前驱体合成。这项工作允许前驱体进行锂化的同时额外的LiOH在正极粉末上形成涂层,这将显著提高正极制备效率,并将显著降低批量生产的成本。

研究亮点2

通过简单地控制LiOH层的厚度(LiOH层保护Li6PS5Cl固态电解质材料不被氧化),可以在2.50-4.20 V的宽电化学窗口下获得平均130 mAh g-1容量和600次循环稳定性的优化。

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图1 制备工艺及机理图
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图2 全固态电池性能
Self-Stabilized LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 in Thiophosphate-based All-Solid-State Batteries through Extra LiOH. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.06.024

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