陆俊/金辉乐Nature子刊:反应不均匀性与金属重排耦合引发富锂层状正极的电化学退化 2023年10月16日 上午11:04 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 3 高能量密度富锂层状氧化物是下一代储能最有希望的候选材料之一。然而这些材料易遭受严重的电化学退化,包括长期循环过程中的容量损失和电压衰减。目前的研究工作主要集中在了解电压衰减现象,而忽略了容量退化的根源。 在此,温州大学金辉乐教授联合美国阿贡实验室陆俊研究员、Tianpin Wu等人彻底研究了电化学性能下降的原因,重点是富锂层状氧化物的容量损失,以及反应途径和动力学。 作者结合了基于同步加速器的X射线成像技术和X射线吸收近边结构(XANES)在长期循环期间直接捕获高容量Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2(LR-NCM)正极中的空间结构演变,突出了各种过渡金属(镍和锰)在次级粒子水平上的不同行为,揭示了锰的失活和相关各向异性反应性以及镍的离子重排。 图1. TXM-XANES技术表征的各向异性反应 此外,作者发现在异步固体反应的诱导下,初级晶体之间形成的大应变和晶界会在 LR-NCM 颗粒中形成裂纹。电化学不稳定性与锰失活和各向异性反应密切相关。 当与镍重排相结合时,这种不稳定性会导致LR-NCM正极的电化学退化。该研究提供了对电化学退化的新见解和进一步理解,有助于促进正极材料设计的改进。 图2. 结构演化的原子可视化 Reaction inhomogeneity coupling with metal rearrangement triggers electrochemical degradation in lithium-rich layered cathode, Nature Communications 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-25686-1 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/2023/10/16/5e02b45bf7/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 彪悍钙钛矿,后浪叠前浪!11年之后,“小老弟”带着大佬发Science! 2023年10月8日 深大何传新团队AM:超薄、高熵A5Fe2O4纳米片,高效电催化硝酸盐还原为氨! 2024年4月22日 华科谢佳/余创EEM:通过改变电解质分布调整固固界面实现高性能固态电池 2023年10月13日 Nat. Commun.:对Co3O4(111)、CoFe2O4(111)和Fe3O4(111)析氧反应性能的比较研究 2023年9月30日 复旦/河师大/华科ACS Catal.:简单晶格间隙B掺杂,大大提升Pt催化氧电还原性能 2023年11月15日 Small:酸性碱性都不怕,原位生长钴基间隙化合物实现高效HER! 2023年10月16日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交