磷酸鐵鋰(LFP)陰極以高熱穩定性和安全性而聞名,使其成為鋰離子電池的熱門選擇。然而,一方面,快速充電/放電性能從根本上受到低電導率和緩慢鋰離子(Li+)擴散的各向異性限制。另一方面,當遇到高速率條件時,界面和內部結構會發生退化。近日,華南理工大學朱敏、歐陽柳章、馬龍濤通過催化策略實現了高速率高穩定性鋰離子電池中均勻且穩定富無機陰極電解質界面的快速形成。
本文要點:
1) 作者設計了一種在商業LiFePO4顆粒表面上的多功能摻硼石墨烯/碳酸鋰(BG/LCO)納米界面層,其中BG層催化Li2CO3-LiPF6的快速反應,在陰極電解質界面(CEI)上形成均勻且穩定的無機富LiF結構,形成導電網絡,顯著增強電子和Li+的傳輸,并加強Fe-O鍵合,以最大限度地減少Fe損失和Fe-Li反鐵缺陷的形成。
2) 與容量僅為94.0 mAh g?1和64.6%的原始LFP陰極相比,改性LFP陰極在10 C下實現了113.2 mAh g–1的高容量,并且在1000次循環中具有88.0%的容量保持率。
Mili Liu et.al Catalytic Strategies Enabled Rapid Formation of Homogeneous and Mechanically Robust Inorganic-Rich Cathode Electrolyte Interface for High-Rate and High-Stability Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403696
https://doi.org/10.1002/aenm.202403696