滑铁卢大学李玉宁AFM:通过摇椅配位化学释放LiFePO4的容量潜力 2023年10月11日 上午11:22 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 10 使用橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)作为正极材料的锂离子电池(LIBs)廉价、安全、耐用且环保,但其实际容量(120~160 mAh g-1)和理论容量(170 mAh g-1)之间仍有相当大的差距。 在此,加拿大滑铁卢大学李玉宁教授等人报告了一种新策略,即所谓的“摇椅”配位化学以增强Li+扩散并释放LFP正极材料的潜在容量。具体而言,作者使用了一种简单且低成本的醋酸锌二乙醇胺配合物(Zn(OAc)2·DEA)作为LFP电极中的粘结剂。 基于NMR和FT-IR结果,作者发现DEA中的N原子在放电状态的Zn2+和充电状态的Fe3+之间“摇摆”,因为配位键强度的顺序为 Fe3+-N > Zn2+-N > Fe2+-N。 DFT结果表明,LFP表面带隙变窄且Li+在(010)表面或附近沿[010]方向扩散的活化能垒大大降低,这分别促进了电子导电和Li+扩散。 图1. DFT计算研究DEA对LFP的影响 因此,Zn(OAc)2·DEA基LFP电极在0.2C时达到了169 mAh g-1的高容量(接近理论值),并获得了优异的循环性能和低容量衰减率(在5C下超过1500次循环中每循环仅衰减0.03%),与基于聚偏二氟乙烯 (PVDF) 的LFP电极相比是显著的改进。 此外,Zn(OAc)2·DEA基LFP电极是由环境友好的“绿色”溶剂,即水和乙醇的混合物 (体积比为3:1) 制备,因此还可以显著降低电极制造成本。这种新化学物质也可能适用于其他含有过渡金属的电极材料,以实现更高的电池性能。 图2. Zn(OAc)2·DEA基LFP电极的电化学性能 Unleash the Capacity Potential of LiFePO4 through Rocking-Chair Coordination Chemistry, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202108692 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/11/ade8776e05/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 支春义AM:中性/碱性锌电池高利用率的转换型单质碲负极 2023年10月15日 知乎热议||读博的压力究竟有多大?看完,你还会选择读博吗? 2023年10月12日 上海电力刘永生/周桃Nano Energy:银耳状MoS2-AB/NF颗粒用于稳定全水解 2023年10月18日 杨阳/单晓楠AEM: 局部电化学环境对电极反应动力学和枝晶最小化的影响 2023年10月11日 ACS Energy Lett.: 阳离子溶剂化对水性多价离子电池聚酰亚胺负极电荷存储性能的影响 2023年10月29日 AFM:集成Cu单原子和N空位双中心,同时活化CO2和H2O以增强光生产CO 2023年10月6日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交