通过界面稳定和能带结构修饰在 4.7 V 下的超高压 LiCoO2,Advanced Materials

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通过界面稳定和能带结构修饰在 4.7 V 下的超高压 LiCoO2
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2023-02-27 , DOI: 10.1002/adma.202212059
Zhaofeng Zhuang ₁ , Junxiong Wang ₁ , Kai Jia ₁ , Guanjun Ji ₁ , Jun Ma ₁ , Zhiyuan Han ₁ , Zhihong Piao ₁ , Runhua Gao ₁ , Haocheng Ji ₁ , Xiongwei Zhong ₁ , Guangmin Zhou ₁ , Hui-Ming Cheng _{2,

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钴酸锂（LCO）体积能量密度高，一般充电至4.3V，因此被广泛应用于锂离子电池中。将LCO的截止电压从4.3V提升至4.7V，比容量将从150 至 230 mAh g ^-1显着提高了 53%。然而，LCO 存在 H1-3/O1 相变、正极与电解质界面不稳定以及 4.7 V 下不可逆氧氧化还原反应等严重问题。在此，提出了界面稳定化和能带结构修饰来强化 LCO 的晶体结构以实现稳定LCO 在 4.7 V 的超高压下循环。Li 层中镁的梯度分布和镍的均匀掺杂抑制了 LCO 的有害相变，而均匀的 LiMg _x Ni₁₋_x PO ₄涂层在循环过程中稳定 LCO-电解质界面。此外，改性后的能带结构提高了改性LCO的氧氧化还原反应可逆性和电化学性能。因此，改进后的 LCO 在半电池中以 4.7 V 循环 200 次后容量保持率高达 78%，在全电池中以 4.6 V 循环 500 次后容量保持率为 63%。这项工作使 LCO 的容量更接近其理论比容量。

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更新日期：2023-02-27

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