鋰離子電池中富鎳層狀正極材料的不穩定性歸因于其不穩定的表面反應性。這種反應性導致在陰極表面上形成殘留的鋰雜質,并與電解質發生嚴重的副反應。在這里,漢陽大學Sun Yang-Kook報道了高性能鋰離子電池富鎳層狀陰極的近表面重建。
本文要點:
1) 作者提出了一種使用鈷溶解水的洗滌工藝,以同時去除殘留的鋰并在富鎳層狀陰極上形成保護涂層。洗滌通過與殘留的鋰化合物反應誘導近表面結構重建,從而防止電解質與富鎳表面之間的直接接觸。
2) 通過洗滌,陰極上的額外氟涂層阻礙了鹽的分解,防止副產物在電解質-陰極界面引發自催化副反應,從而抑制循環過程中的氣體生成。這些近表面重建策略延長了富鎳陰極的循環壽命,并滿足了下一代電池在實際應用中的能量密度、耐用性和安全性要求。
Hoon-Hee Ryu et.al Near-surface reconstruction in Ni-rich layered cathodes for high-performance lithium-ion batteries Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01403-8
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01403-8