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LiMn2O4正极本征容量下降问题的具体对策及未来发展方向
Energy Storage Materials ( IF 18.9 ) Pub Date : 2023-02-11 , DOI: 10.1016/j.ensm.2023.02.015 Xudong Hou , Xuguang Liu , Huan Wang , Xianming Zhang , Jiadong Zhou , Meiling Wang
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更新日期:2023-02-11
Energy Storage Materials ( IF 18.9 ) Pub Date : 2023-02-11 , DOI: 10.1016/j.ensm.2023.02.015 Xudong Hou , Xuguang Liu , Huan Wang , Xianming Zhang , Jiadong Zhou , Meiling Wang
尖晶石 LiMn 2 O 4由于无毒的 Mn 来源、丰富的储量和高比功率,阴极在锂离子电池 (LIB) 中特别有吸引力。然而,由于显着的容量衰减导致的循环稳定性差成为其应用的关键限制。随着不断探索,一些导致容量衰减的深层次原因正在受到挑战。迄今为止,已证明三种内在机制会导致容量损失,包括 Jahn-Taller (JT) 效应、Mn 歧化和氧空位形成。具体而言,由 J-T 畸变引起的容量损失,尤其是低于 3 V 的容量损失阻碍了理论容量的实现。此外,由 Mn(III) 歧化引起的不可逆相变加剧了 Mn 的溶解。更糟糕,电化学循环过程中由于氧损失导致的 Mn 离子迁移也会导致严重的相变。尽管一些综述涉及克服相关缺陷的各种策略,但仍然缺乏更全面和具体的应对策略以及最新进展和未来发展方向的总结。在此,我们首先介绍LiMn的综合本征容量衰减机制2 O 4。然后,系统地回顾了抑制 JT 畸变、Mn 歧化和 Mn 迁移的最新进展,特别关注阳离子无序和外延涂层等最新策略的进展。我们还提出了未来发展长寿命LiMn 2 O 4正极的研究方向和机遇。本综述旨在为合理设计足够耐用的 LiMn 2 O 4阴极和最大化其固有容量以满足 LIB 的高要求提供一些指导。
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