北理李丽/陈人杰Nat. Commun.:缺氧惰性相稳定高压富镍阴极用于高能锂离子电池 2024年1月15日 上午10:18 • z, 顶刊 • 阅读 48 将层状正极推向更高的工作电压可促进高能锂离子电池的实现。然而,在高脱锂状态下,材料表面释放出的氧物种会与电解质发生严重反应,加速结构退化并引发热降解。 图1. 氧锚定和储存策略 北京理工大学李丽、陈人杰等通过调节退火温度,提出了一种具有丰富氧空位(约41%)的La2Mo2O9惰性相,以对阴极界面进行了超越传统改性的工程设计。 基于以下几个方面,这项工作选择了钼酸镧(La2Mo2O9:LMO)沉积物:(1)由于镧(La)和钼(Mo)离子与氧的结合能很高,电子会从La和Mo转移到氧,因此它可以作为”氧锚”来稳定表面氧;(2)LMO中约41%的固有氧空位可有效捕获和保留未被La和Mo锚定的表面氧;(3)惰性(β)和活性(α)LMO 之间的相变温度为580℃,远低于 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(P-NCM)的合成温度,可消除高温操作对块状材料的影响。 图2. 扣式和软包电池性能 因此,通过P-NCM为模型系统并扩展到更高电压运行的LiCoO2和富锂阴极,作者证明了引入的镧和钼离子会转移电子以提高表面氧的电负性,从而作为”氧锚”来缓解氧的释放。 此外,β相La2Mo2O9沉积物可捕获并保留可能释放的氧,以利用其固有的高氧空位形成能。从根本上减少了氧物种与电解质的反应,从而有效缓解了结构失效,提高了电化学性能,这使得1.5 Ah软包全电池在400次循环后的容量损失仅为6.0%,几乎可以忽略不计。 图3. 理论计算 Defective oxygen inert phase stabilized high-voltage nickel-rich cathode for high-energy lithium-ion batteries. Nature Communications 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-43792-0 原创文章,作者:wdl,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/01/15/3d7b3aa370/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 中科大JACS:高负载锂硫电池的电催化剂设计 2024年5月6日 邵敏华/刘畅/李金成AFM: 双相碳用于可充电锌-空电池的双功能氧电催化剂 2023年10月13日 他,28岁任北航教授,师从崔屹院士,入选福布斯30岁精英榜,新发第18篇Nat. Commun.! 2024年11月22日 她,师从崔屹院士,「国家级青年人才」,新发重磅Nature子刊! 2024年6月25日 最有效光催化剂!COFs大咖!新加坡国立大学江东林,最新Angew! 2024年11月8日 弗吉尼亚理工林锋AFM:重新审视高压LNMO尖晶石正极材料的退化机制 2023年10月15日