?Nature子刊:非晶涂層消除鋰固態(tài)電池正極>4.5V循環(huán)中的化學-機械降解 2024年12月31日 上午9:21 ? 頂刊 ? 閱讀 24 隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展,固態(tài)電池作為下一代儲能技術(shù)的候選者,吸引了大量研究者的關(guān)注。相比傳統(tǒng)的鋰離子電池,固態(tài)電池不僅在安全性上表現(xiàn)優(yōu)異,還能實現(xiàn)更高的能量密度。然而,固態(tài)電池在高電壓循環(huán)時,界面不穩(wěn)定性和正極材料的結(jié)構(gòu)退化問題成為制約其性能的關(guān)鍵瓶頸。 在此,密歇根大學Neil P. Dasgupta團隊提出了一種新策略。即通過在單晶LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2正極顆粒上應用ALD技術(shù),引入了一層約5納米的非晶態(tài)Nb2O5涂層,以解決鋰固態(tài)電池在高電壓循環(huán)(>4.5V)時正極活性材料的化學-機械降解問題。 具體來說,與未涂層樣本相比,Nb2O5涂層的全電池展示了更高的初始庫侖效率(91.6% ± 0.5%對比82.2% ± 0.3%),在2C倍率下的容量提高了10倍,并且在4.7V vs Li/Li+的電壓下經(jīng)過500次循環(huán)后容量保持率達到了99.4%。 圖1. 帶有涂層和未涂層正極的電池的長期循環(huán)性能 總之,該工作提出的無定形Nb2O5涂層技術(shù)為固態(tài)電池領(lǐng)域帶來了全新的視角,成功解決了高電壓固態(tài)電池在循環(huán)壽命、初始庫侖效率和倍率性能等方面的瓶頸問題。通過精確控制涂層厚度和結(jié)構(gòu),Nb2O5涂層為電池提供了友誼的界面穩(wěn)定性和高效的離子傳輸通道。 因此,該項工作不僅為固態(tài)電池的高電壓操作提供了理論和技術(shù)支撐,也為下一代高性能固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應用奠定了基礎(chǔ)。 圖2. Nb2O5涂層SC-NMC顆粒在高電壓循環(huán)后的ALD涂層的結(jié)構(gòu)變化示意圖和材料表征 Eliminating chemo-mechanical degradation of lithium solid-state battery cathodes during >4.5?V cycling using amorphous Nb2O5 coatings, Nature Communications 2024 原創(chuàng)文章,作者:zhan1,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2024/12/31/9ee91f9cef/ 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 王春生/范修林AM綜述: 低溫鋰離子/金屬電池的潛在機制與策略 2023年10月11日 付洪波/劉麗君J. Hazard. Mater.: 通過界面處的水活化和電子轉(zhuǎn)移輔助WO3/CDs納米催化劑 2023年10月11日 中山大學李光琴/蘇成勇,最新Angew! 2024年5月24日 機器學習頂刊匯總:Nat. Mach. Intell.、EEM、npj Comput. Mater.、ACS AMI等 2023年10月14日 婁陽ACS Catal.:二維 1T-MoS2邊緣位點促進馬來酸酐選擇性加氫 2023年11月10日 王海輝/陸俊/王素清AEM:利用碘氧化還原化學實現(xiàn)高容量耐用的全固態(tài)鋰電 2023年10月4日