电池用梯度富锂氧化物阴极颗粒具有最小的氧释放

崔翠寒
导读 富锂过渡金属氧化物(Li 1 X M 1-X O 2)阴极可用于锂离子电池、电子器件和电动汽车。这些阴极具有高能量密度,通常高于900

富锂过渡金属氧化物(Li 1 X M 1-X O 2)阴极可用于锂离子电池、电子器件和电动汽车。这些阴极具有高能量密度,通常高于900 Wh。富锂过渡金属氧化物(Li 1 X M 1-X O 2)阴极可用于锂离子电池、电子器件和电动汽车。这些阴极能量密度高,通常高于900 Whkg-1,但目前也有很大的局限性。

在大多数富锂阴极中观察到的最关键的问题是,它们将氧释放到电解质中,因此它们的电压将在使用过程中下降。这一主要限制阻碍了它们的广泛使用。

麻省理工学院(MIT)的研究人员最近设计了一种策略,通过免疫富含锂的氧化物阴极颗粒来防止氧气释放,从而帮助克服这一问题。《自然能源》年发表的一篇论文概述了这一新战略。该方案涉及熔盐处理,其通过使表面区域贫锂来消除氧从富锂单晶向电解质的释放,同时仍稳定电池内部的氧化还原贡献。粒子。

“我们的主要目标是利用氧气的氧化还原反应能力,而不使被还原的氧离子(如“peroxo”和“super oxo”like)作为一个整体移动,这意味着它们可以从阴极颗粒表面逃逸,并与电池中的电解质发生反应”,进行这项研究的研究人员之一朱莉(Julie)告诉TechXplore。

富锂阴极中还原的氧离子有点类似于金属-过氧化物和金属-过氧化物络合物。血液是一种在动物体内输送氧气的化合物。过氧化物(O-)和超氧化物(O 0.5-)物种同时对容量有贡献,它们具有比标准运动高得多的2-运动。在Li 1 X M 1-X O 2阴极中。这些氧离子可以自由移动,最终从阴极颗粒中逸出,与液体电解质反应并污染液体电解质。

为了防止这种情况发生,李和他的同事们实施了一种处理方法,包括在高温下用熔融钼酸盐提取氧化锂(LiO)。他们发现,这种处理可以让表面获得具有Li 1-X成分的“介质1x”2,而不会破坏晶格连续性或产生过多的缺陷(外延),从而消除表面附近的过氧化物(O-)和过氧化物(O 0.5-)物质,以防止富锂单晶向电解质中释放氧气。

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