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由于高容量，富鎳陰極是極具潛力的鋰離子電池材料，然而活性氧（O*）引發(fā)的化學(xué)串?dāng)_是導(dǎo)致熱失控（TR）的主要因素。近日，受β?胡蘿卜素在活體中清除O*作用的啟發(fā)，華中科技大學(xué)謝佳、曾子琪發(fā)現(xiàn)β?胡蘿卜素可以通過抑制富鎳陰極熱分解過程中的O*逃逸來阻礙TR。

本文要點(diǎn)：

1) 通過以LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂為模型，并擴(kuò)展到鎳含量較高的陰極（LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂），作者證明β?胡蘿卜素可以通過原位氧共聚反應(yīng)來捕獲O*，從而減弱化學(xué)串?dāng)_。此外，所產(chǎn)生的氧共聚物還可以調(diào)節(jié)脫鋰陰極O2p軌道的能帶中心，減輕氧陰離子的電荷補(bǔ)償行為，從而延緩帶電LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的相變。

2) 因此，NCM811|石墨軟包電池的TR觸發(fā)溫度從131.0°C提高到195.0°C，最高溫度從657.8°C降低到412.4°C。該工作報(bào)道了一種設(shè)計(jì)功能性添加劑以阻斷TR的新策略，并為提高LIBs的安全性提供了一條新途徑。

參考文獻(xiàn)：

Yuanke Wu et.al Restraining Lattice Oxygen Escape by Bioinspired Antioxidant Enables Thermal Runaway Prevention in Ni?Rich Cathode Based Lithium?Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401037

https://doi.org/10.1002/aenm.202401037