在實際應用中,快充型非水鋰基電池備受關注。鑒于此,來自武漢理工大學的Jinsong Wu、Shichun Mu等人通過引入五元低價陽離子摻雜,增加了LiMn?O?的熵值,顯著改善了其在非水鋰金屬電池中的快充性能。
文章要點:
(1) 該研究所制備的熵增LiMn1.9Cu0.02Mg0.02Fe0.02Zn0.02Ni0.02O4材料,在以1.48 A·g?1的充放電速率下測試時,實現了超過1000次循環,并且在25°C下的容量保持率約為80%。增加的熵導致摻雜陽離子無序化和晶格結構收縮,增強了鋰離子的傳輸并穩定了擴散通道;
(2) 此外,通過固-固相變實現的彈性形變有效減輕了由循環引起的應力,避免了長期循環中的結構退化,提供了高性能快充鋰金屬電池的新材料設計思路。
參考資料:
Zeng, W., Xia, F., Wang, J. et al. Entropy-increased LiMn?O?-based positive electrodes for fast-charging lithium metal batteries. Nat Commun 15, 7371 (2024).
10.1038/s41467-024-51168-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51168-1