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通过LaF3改性提高富锂锰基层状氧化物正极的功率能力
Electrochimica Acta ( IF 5.5 ) Pub Date : 2024-01-26 , DOI: 10.1016/j.electacta.2024.143882
Jinli Liu , Fengli Bei , Le Wen , Zihao Zheng , Bo Zhang , Qiaofeng Han , Li Wang , Yingqiang Wu , Xiangming He

富锂锰基层状氧化物,如Li 1.2 Mn 0.54 Co 0.13 Ni 0.13 O 2 (LNCM),是具有超高比容量和高工作电压的有前途的正极,但由于内在的挑战,它们尚未商业化。这些挑战包括缓慢的锂离子扩散动力学以及从层状结构到尖晶石状结构的结构退化,导致功率能力差和严重的容量衰减。为了解决这些挑战,我们开发了一种改性技术,涉及融合La/F 掺杂修饰的LaF 3 。LNCM 表面装饰惰性 LaF 3颗粒,阻止界面副反应,保护电极/电解质界面。表面附近的La掺杂扩大了Li层间距并有利于锂离子扩散。当F扩散到体相并取代O时,会形成更强的TM-F键,从而减少TM的迁移。所得LaF 3改性LNCM在0.1C下表现出256.1mAh g -1的高容量,在10C下表现出3555W kg -1的高功率能力,比原始样品高2.5倍。我们还阐明了结构(即元素的氧化态、键能、机械性能和电导率)和电化学行为(即阻抗和锂离子扩散)之间的关系,以解释为什么LaF 3 的改性可以提高功率性能的 LNCM。





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更新日期:2024-01-31
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