川大肖丹EnSM:重建氧骨架实现4.6V高压下稳定循环的LiCoO2正极 2023年10月13日 上午10:40 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 14 与市售的4.45 V LiCoO2正极相比,具有4.6 V(相对于Li/Li+)截止电压的LiCoO2可以增加约28% 的能量密度。然而,析氧和剧烈相变等严重问题阻碍了4.6 V LiCoO2的实际应用。 在此,四川大学肖丹教授等人开发了一种室温下的一步湿化学涂层方法,以在4.6 V高压下稳定 LiCoO2的界面。通过LiAlH4溶液对LiCoO2颗粒的处理,表面的氧骨架被重建从而形成复合涂层,其特征是具有从有序到无序的由内向外过渡结构的形态。 受益于含铝复合层,处理后的商业样品获得了优异的循环性能,即使在1000次循环后仍可提供70.4% 的容量保持率。通过XPS结合Ar+ 溅射和高分辨率透射(HRTEM)检测处理后的未循环表面结构,表明经过处理的表面以无定形氢氧化物为主,显著抑制了晶格氧的析出。 图1. XPS深度剖面表征及NMR测试 因此,提高电化学性能的关键是抑制晶格氧的损失,这一点由差示电化学质谱(DEMS)的结果进一步阐明。作者仔细研究了不同深度的界面演变,描绘了氟化界面与增强性能之间的关系。由于氢氧化铝的引入,它促进了F– 的捕获,从而在循环过程中将界面层从氧化物变为更稳定的氟化物。 结合第一性原理计算结果,铝涂层表面抑制了表面氧的析出,优化模型推断氟化层可以明显稳定LiCoO2的界面结构。该研究提供了一种直接涂覆方法,该方法显著提高了LiCoO2在高压下的循环稳定性,并能够实现高储能应用。 图2. DEMS表征和第一性原理计算 Oxygen Framework Reconstruction by LiAlH4 treatment enabling Stable Cycling of High-voltage LiCoO2, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.10.041 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/2023/10/13/37a7a39e56/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 【神技巧】Origin如何求解曲线峰面积、绘制阴影和上色 2023年11月21日 中南/北理工Mater. Today: 表面改性促进单晶富镍正极的锂传输和应力优化 2022年11月14日 王俊杰团队Angew.:二维六方MBene HfBO的发现及其锂离子储存潜力探索 2023年9月21日 MIT李巨教授AEM观点:电网规模锂离子电池储能的主要挑战 2022年11月19日 研究锂电池固态电解质,必看这篇计算模拟顶刊进展盘点 2023年11月17日 【催化】中科院化学所胡劲松团队AFM:自生长NiFe基电催化剂,高效OER 2023年11月13日