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    郭玉國&萬立駿&石吉磊等人，最新Angew.！
    來源： 時(shí)間：2023-05-05 10:53:57 瀏覽：2332次

    第一作者：Xin-Hai Meng

    通訊作者：郭玉國研究員、萬立駿院士和石吉磊副研究員

    通訊單位：中國科學(xué)院化學(xué)研究所

    DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202302170



    研究背景

    鋰電池的正極材料一直以層狀過渡金屬氧化物為主，從LiCoO2向著高Ni、高容量、低成本的LiNixCoyMn1-x-yO2（NCM）發(fā)展，然而富Ni的正極容易發(fā)生力學(xué)和化學(xué)失效。其中，力學(xué)失效來自于Lit+(de)插層過程中晶格各向異性的變化，表現(xiàn)為晶間和晶內(nèi)裂紋、扭結(jié)、滑動等。研究表明，調(diào)整顆粒表面的相結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)可有效地增強(qiáng)正極的穩(wěn)定性。大多數(shù)策略側(cè)重于通過添加外來物質(zhì)，如涂層或摻雜等來抑制裂紋或副反應(yīng)，但會帶來錯配問題或較差的電荷轉(zhuǎn)移，因此理想的模型可能是基于對原始Ni-Co-Mn系統(tǒng)的精確控制。基于此，中科院化學(xué)所郭玉國研究員、萬立駿院士和石吉磊副研究員等人報(bào)道了以單晶富鎳LiNi0.83 Co0.11 Mn0.06O2（S-NCM）正極為模型系統(tǒng)，以闡明表面性質(zhì)的關(guān)鍵作用。


    文章要點(diǎn)

    1、作者采用了基于本征Ni-Co-Mn體系的元素-結(jié)構(gòu)原子排列同步控制，深入研究了表面作用。通過對正極表面結(jié)構(gòu)和元素原子排列的控制，得到富Co表面和層狀尖晶石構(gòu)建了具有較高模量和化學(xué)惰性的纏繞結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的單晶正極（RS-NCM）。

    2、改性后的正極表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，并具有可靠的機(jī)械-化學(xué)穩(wěn)定性。測試發(fā)現(xiàn)，改性后的正極在1 C下循環(huán)150次后，即使在苛刻的60 ℃下也能保持82%的容量。



    圖文展示

    圖1. RS-NCM和S-NCM的表征

    圖2. S-NCM和RS-NCM的理化表征

    圖3. S-NCM和RS-NCM的性能測試

    圖4. S-NCM和RS-NCM的循環(huán)穩(wěn)定性

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    全部 3小時(shí)前 四川
    文字是人類用符號記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會。
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