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利用尖晶石涂层调控界面化学稳定高压LiCoO2正极材料
材料人测试客服小陈     2022-06-16 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
便携式电子产品
关键性能:
在0.05 C下具有194 mAh/g的容量,在0.5 C下进行300次循环后容量保持率为83%
产品介绍:

据南开大学官网报道,近日,南开大学陈军院士团队在Angew上发表文章,Tuning Interphase Chemistry to Stabilize High-Voltage LiCoOCathode Material via Spinel Coating,利用尖晶石涂层调控界面化学,稳定高压LiCoO2正极材料。阴极/电解质界面相(CEI)对电池高压阴极的循环稳定性至关重要,但其形成机理和性能仍不明确。本文报告了CEI的组成在很大程度上受内亥姆霍兹层(IHL)中丰富的物种控制,并可从材料方面进行调节。层状LCO阴极IHL中丰富的物种在充电后从特定的阴离子(比如PF6-)吸附转移到溶剂分子(比如EC),值得说明的是,这是通过计算得到的,证明了理论计算的重要性啊!反复充放电会不断改变IHL中EC/PF6−的比值,导致CEI组分在循环过程中发生动态演化。基于这一发现,作者从材料方面构建了一个稳定的阴离子为主的IHL,并使用钝化尖晶石Li4Mn5O12(LMO)涂层。由于尖晶石LMO与PF6−之间的强相互作用,会产生PF6−占主要成分的IHL。因此,合成的LMO-LCO具有阴离子衍生的和富含无机LiF的CEI,在加热至500°C时表现出机械稳定性和结构稳定性,而未改性LCO中产生大的膨胀和裂纹/空洞。界面的改善使LMO-LCO电极性能优越,在0.05 C下具有194 mAh/g的容量,在0.5 C下进行300次循环后容量保持率为83%。丰富的IHL种类可以通过阴极的表面反应性或电解质的配方(如溶剂、锂盐、添加剂和它们的比例)进一步调节,这为构建稳定的CEI打开了巨大的机会。本文的研究结果揭示了CEI形成/演变的机理,并为高压LCO和其他高能正极材料的设计提供了思路。


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