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“雙重修飾”提升富鎳三元材料性能

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2019-12-18 07:54【

富鎳三元正極材料因可逆容量高、成本低等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最理想的下一代高能量密度鋰離子動(dòng)力電池正極材料之一。 近日,長沙理工大學(xué)副教授李靈均,與廈門大學(xué)張橋保等團(tuán)隊(duì)共同合成了鈦摻雜、鑭鎳鋰氧化物包覆的“雙重修飾”富鎳三元正極材料。 這種簡單高效的合成方法有望降低富鎳三元材料的生產(chǎn)門檻,有助于高能量密度鋰動(dòng)力電池的發(fā)展。 

QQ截圖20191218075004.jpg


該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)從分析鈦和鑭在富鎳三元材料表面的遷移勢壘出發(fā),發(fā)現(xiàn)鈦摻入體相而鑭逃離至表面的狀態(tài),為體系能量最低的狀態(tài)即穩(wěn)定狀態(tài)。 根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果,他們合理設(shè)計(jì)并同步合成了“雙重修飾”的富鎳三元材料。 材料展現(xiàn)出了良好的熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及優(yōu)異的電化學(xué)性能。 在 60 ℃高溫循環(huán) 150 次后,雙重修飾材料的容量保持率,比純相富鎳材料提高了近兩倍。 在采用全場透射 X 射線顯微成像對(duì)循環(huán)前/后的正極材料進(jìn)行可視化研究后,團(tuán)隊(duì)證明“雙重修飾”可抑制正極材料二次顆粒內(nèi)微裂紋的產(chǎn)生與循環(huán)過程中微裂紋擴(kuò)展,顯著提升材料二次顆粒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

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