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Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放

Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
富鋰錳層狀氧化物(LRLO)被認為是用于高能量密度存儲的有前景的正極材料,因為它們具有非常高的容量,這歸因于氧化物陰離子的可逆氧化還原。然而,LRLO 正極在充電時也會產生活性氧,特別是在首次形成循環中,這會導致表面與電解液的反應、表面層的重建和有害的阻抗增長。
加拿大滑鐵盧大學Linda F. Nazar等人通過用聚多巴胺 (PDA) 表面涂層清除析出的氧物種,證明了一種提高富鋰富錳層狀正極循環性能的策略。
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
PDA是一種眾所周知的氧自由基清除劑,它提供了一種化學保護層,這種保護層不僅可以減少不需要的正極電解質界面的生長,而且與未受保護的表面相比,還可以減少氧氣的釋放,并顯著抑制表面的相變。
這些因素導致倍率性能的提高和循環時容量衰減的降低;即PDA涂層的LRLO在200次循環后的容量保持率為82%,而裸露的LRLO材料為70%。
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
圖1 LRLO表面PDA涂層的表征
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
圖2 PDA的氧自由基清除作用
Inhibiting Oxygen Release from Li-rich, Mn-rich Layered Oxides at the Surface with a Solution Processable Oxygen Scavenger Polymer. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202100552

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