国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?ACS Nano：異質(zhì)界面外延應變穩(wěn)定高性能微電池過鋰化Li1+xMn2O4正極的晶體框架

為了滿足高能量和高功率密度鋰離子微型電池日益增長的需求，過硫酸鹽化 Li_1+xMn₂O₄（0≤x≤1）因其296 mAh g^-1 的高理論容量和相互連接的鋰離子擴散途徑而成為一種極具吸引力的正極候選材料。然而，由于Jahn-Teller畸變，過硫化引發(fā)了不可逆的立方-四方相變，導致容量迅速下降。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，微型電池為開發(fā)基于薄膜的特定改性策略提供了機會。

在此，荷蘭特溫特大學Mark Huijben團隊提出異質(zhì)界面晶格應變，通過在SrRuO₃(SRO)電子導電層上外延薄膜生長來穩(wěn)定過度鋰化的 Li_1+xMn₂O₄ (LMO)正極的尖晶石晶體框架。結(jié)果表明，LMO/SRO 異質(zhì)界面處的晶格失配導致整個 LMO 薄膜中出現(xiàn)面內(nèi)外延約束，進而抑制了發(fā)生在面內(nèi)方向的過鋰化過程中的晶格膨脹。

因此，通過在具有完全可逆相變的 LiMn₂O₄ 外延正極中可逆地嵌入第二個鋰離子實現(xiàn)容量加倍。此外，在4 V和3 V范圍內(nèi)，可逆容量保持率分別高于 90.3% 和 77.4%，從而獲得優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。

圖1. 100-LMO 和 110-LMO 薄膜的表面形態(tài)示意圖

總之，該工作通過異質(zhì)界面晶格應變成功實現(xiàn)了外延過鋰化 100/110-LMO 薄膜的穩(wěn)定性。STEM 和 RSM 分析表明面內(nèi)壓縮和面外伸長引起的結(jié)構(gòu)變形，其中異質(zhì)界面晶格應變導致 LMO 晶胞受到面內(nèi)約束。在外延膜內(nèi)的長范圍內(nèi)觀察到結(jié)構(gòu)變形，表明應變從界面區(qū)域傳播到膜內(nèi)部區(qū)域。由于存在異質(zhì)界面晶格應變，LMO 薄膜能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。

此外，DFT 計算還證實，面內(nèi)約束還能有效緩解面內(nèi)的內(nèi)部拉伸應力?；?CV 測量的鋰動力學分析表明，100-LMO 薄膜在 3 V 范圍內(nèi)具有更好的倍率能力。因此，該項研究提供了一種實現(xiàn)穩(wěn)定的Li_1+xMn₂O₄外延薄膜正極疊層化的有效策略。

圖2. 電池性能

Stabilizing Crystal Framework of an Overlithiated Li1+xMn2O4 Cathode by Heterointerfacial Epitaxial Strain for High-Performance Microbatteries, ACS Nano 2023 DOI: 10.1021/acsnano.3c08849

原創(chuàng)文章，作者：wdl，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2024/01/24/e686822a26/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

?ACS Nano：異質(zhì)界面外延應變穩(wěn)定高性能微電池過鋰化Li1+xMn2O4正極的晶體框架

相關推薦