開(kāi)發(fā)先進(jìn)的層狀富鎳正極對(duì)于高能鋰離子電池 (LIB) 至關(guān)重要。 然而，目前富鎳正極仍然存在化學(xué)機(jī)械和熱不穩(wěn)定性以及循環(huán)壽命有限的固有問(wèn)題。
近日，濟(jì)南大學(xué)原長(zhǎng)洲教授，廈門大學(xué)Qiaobao Zhang開(kāi)發(fā)了一種有效的方法，將單晶 (SC) 設(shè)計(jì)與原位高熵 (HE) 摻雜相結(jié)合，設(shè)計(jì)出 LiNi0.88Mn0.03Mg0.02Fe0.02Ti0.02Mo0.02Nb0.01O2 的超高 Ni 無(wú)鈷層狀正極（表示為 HE-SC-N88）。
文章要點(diǎn)
1）得益于 SC 和 HE 摻雜的優(yōu)點(diǎn)，HE-SC-N88 具有無(wú)晶界、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和最小的晶格應(yīng)變，可防止機(jī)械退化、減少表面寄生反應(yīng)并減輕氧損失。
2）HESC-N88 正極表現(xiàn)出卓越的電化學(xué)性能，特別是在半電池和全電池的嚴(yán)苛條件下具有長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)穩(wěn)定性，以及加熱時(shí)延遲的 O 損失引起的相變。
3）更有意義的是，研究人員在重新定義超高 Ni 無(wú)鈷 SC 正極方面對(duì) HE 摻雜的設(shè)計(jì)將為下一代 LIB 的工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)巨大進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
Longwei Liang, et al, High-entropy doping promising ultrahigh-Ni Co-free single-crystalline cathode toward commercializable high-energy lithium-ion batteries, Sci. Adv. 10, eado4472 (2024)
DOI：10.1126/sciadv.ado4472
https://www.science.org on June 22, 2024
