缺陷工程是通過提高結構穩定性和離子擴散來提高鋰離子電池電化學性能的重要策略。然而,傳統的合成方法具有漫長且復雜的過程,使得在電極材料中有效且容易地引入缺陷變得極具挑戰性。近日, 天津大學Chen Yanan、山東科技大學Liu Rui報道了尖晶石型錳酸鋰的超快非平衡相變誘導孿晶界。
本文要點:
1) 作者報道了一種具有超快加熱和冷卻過程的高溫沖擊技術(HTS),該技術可以在幾秒鐘內將孿晶界(TB)快速引入尖晶石LiMn2O4中。各種非原位技術揭示了LiMn2O4在超快合成過程中的結晶機制。
2) 與傳統方法相比,具有TBs的LiMn2O4具有更高的倍率性能。此外,外來元素可以在幾秒鐘內均勻地摻入LiMn2O4中,從而產生優異的循環性能。例如,2%Ni摻雜的LiMn2O4具有121 mAh g?1的初始容量,在1 C下經過500次循環后的容量保留率為86.5%。
Zhaoxin Guo et.al Ultrafast Non-Equilibrium Phase Transition Induced Twin Boundaries of Spinel Lithium Manganate Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302484