孫學良/莊衛(wèi)東/王建濤Small:高循環(huán)性能富鎳層狀正極材料的結構和電荷調節(jié)策略 2023年10月15日 上午10:50 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 14 富鎳層狀氧化物是商業(yè)高能量密度鋰離子電池非常有前途的正極材料。然而,限制其廣泛應用的主要瓶頸是其固有的不穩(wěn)定晶體結構和高反應性表面引起的容量衰減和安全問題。 在此,加拿大西安大略大學孫學良教授、國聯(lián)汽車動力電池研究院莊衛(wèi)東教授及有研集團王建濤等人通過在富鎳正極中引入高價Ta5+ 離子同時實現(xiàn)表面結構和體電荷的調節(jié),表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能和熱穩(wěn)定性,尤其是顯著的循環(huán)穩(wěn)定性,改性正極在1C倍率下循環(huán)768次后容量保持率高達80%。 作者通過結合第一性原理計算和組合表征,包括球差校正透射電子顯微鏡 (AC-TEM)、同步加速器X射線吸收光譜 (XAS)、微分電化學質譜 (DEMS) 以及各種原位耦合技術,提出了富鎳正極中高價Ta5+ 離子取代的功能機制的綜合觀點。 圖1. Ta取代對電池電化學性能的影響 由于表面部分Ta富集,通過表面調節(jié)防止深度充電中的表面Ni的還原和遷移,實現(xiàn)了Li + 嵌入/脫嵌的高度可逆性。此外,提高電荷密度及其在氧上的局部電荷調節(jié)顯著抑制了微裂紋和氧損失,從而防止了受調節(jié)表面的碎裂和與氧骨架相關的結構退化。 本研究強調了富鎳正極集成優(yōu)化策略的重要性,并作為案例研究,為富鎳層狀正極的高價離子取代的潛在機制提供了新穎而深入的見解。 圖2. Ta取代對整體結構穩(wěn)定性和完整性的影響 Structure and Charge Regulation Strategy Enabling Superior Cyclability for Ni-Rich Layered Cathode Materials, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202104282 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/ca26e0ec46/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 大連化物所孫劍團隊,最新Angew! 2024年11月21日 殺瘋了!這個寶藏材料,一天三篇Nature! 2023年7月21日 寧波大學舒杰EnSM: 深入了解陰離子存儲電池:材料、特性和挑戰(zhàn) 2023年11月2日 ?楊貴東ACS Catalysis: 構建低氧化態(tài)活性位點促進光催化固氮 2022年9月17日 趙東元院士/晁棟梁NSR:介晶NiS2激活SOR實現(xiàn)高性能硫基水系電池 2023年10月1日 今日Nature:串聯(lián)電催化固氮! 2022年9月1日