?潘鋒/楊培華/褚衛國AM:仿建筑榫卯結構穩定NCM811正極 2023年10月7日 下午7:19 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 42 富鎳的層狀氧化物是鋰離子電池最有前景的正極,但循環過程中的化學機械失效和巨大的首次循環容量損失阻礙了它們在高能電池中的應用。 圖1 MT結構的示意和表征 北京大學深圳研究生院潘鋒、武漢大學楊培華、國家納米科學和技術中心褚衛國等通過在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)的層狀相中引入尖晶石狀的榫頭結構,大大抑制了正極材料的不良體積變化。 具體而言,受中國傳統建筑中堅固的榫卯結構的啟發,這項工作設計并制備了具有尖晶石類榫卯(MT)結構的分層NCM811-MT。就像建筑MT接頭中的原木一樣,NCM811的各層材料通過尖晶石類MT區的鋸齒狀末端相互楔入,以達到完美的連接。具有這種結構的分層材料的優點總結如下。首先,MT結構具有抗應變能力,可以防止體積變化。第二,MT結構可以為鋰離子的快速傳輸提供一條快速通道。第三,層狀材料中的MT結構導致大部分顆粒表面被穩定的(003)晶格平面所終止。 圖2 NCM811和NCM811-MT的電化學性能 這些優勢都被大量的實驗和模擬數據所證明,并促使NCM811-MT的循環穩定性和初始庫侖效率顯著提高,所獲得新正極在0.1C時表現出215 mAh g-1的放電容量,初始庫侖效率為97.5%,在1C下1200次循環后容量保持率為82.2%。這種結構化的MT設計拓寬了對穩定晶體結構的認識,并為通過結構工程開發高能量密度的先進和耐用電池鋪平了道路。 圖3 NCM811-MT中鋰離子的快速擴散 Imitating Architectural Mortise-Tenon Structure for Stable Ni-Rich Layered Cathodes. Advanced Materials 2023. DOI: 10.1002/adma.202301096 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/07/cb2338417d/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 ACS Catalysis:固相或液相負載的GaxPty催化劑上丙烷脫氫的原位傅里葉變換紅外光譜和DFT計算研究! 2023年11月20日 知乎熱議||讀博的壓力究竟有多大?看完,你還會選擇讀博嗎? 2023年10月12日 Science Advances:結構調制的3D電催化劑用于高性能燃料電池電極 2023年10月13日 石大邢偉/崔永朋ACS Energy Letters:碘化有機鹽正極實現高能量密度鉀有機電池 2023年12月17日 王佳兆/林良旭Small:富缺陷碳納米管作為鋰硫電池的導電基體和有效介體 2023年10月13日 ACS Catalysis:異質核殼結構Ni-Co@Fe-Co在堿性海水中高效電催化制氫 2023年10月13日