氟掺杂对富锂层状氧化物不可逆容量损失的抑制作用
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锂离子电池富锂锰基正极材料研究现状摘要:科技的不断发展带来无数的便利与逐渐增高的能量需求,传统的锂离子电池正极材料已经越来越难以满足人们对高能量密度电池的需求,富锂锰基正极材料则因为高比容量成为了研究热点。
本文主要介绍了富锂锰基正极材料的晶体结构与反应机理,重点分析了该富锂锰基正极材料的不足,列举了当前研究较为热门富锂锰基正极材料的改性方法。
关键词:锂离子电池;富锂锰基;改性化石能源的不可再生与对环境较不友好的缺陷推动着人类不断寻求着更为清洁与便利的新能源,锂离子电池便是人类不断发展研究出的一个方向。
锂离子电池因具有良好的循环性能与容量,被广泛地运用于各个领域之中,但随着锂离子电池不断地被运用于各行各业,传统锂离子电池比容量不足的局限性也体现出来。
锂离子电池的容量很大程度取决于正极材料,因此具备远超常规锂离子电池的比容量的富锂锰基锂离子电池开始受到研究人员的关注,被认定为最有可能成为下一代锂离子电池的正极材料[1]。
虽然富锂锰基正极材料相比传统锂离子正极材料大大提升了比容量,但是富锂锰基锂离子电池也存在着首次库伦效率低、严重的容量衰减与倍率以及循环性能差的不足,限制了富锂锰基正极材料的商用[2]。
为了改进富锂锰基正极材料的性能推动其商用化,现在许多学者均在研究富锂锰基正极材料的改性,本文将从富锂锰基正极材料的结构与性能为基础分析,并介绍当前富锂锰基正极材料改性的研究现状。
1富锂锰基正极材料1.1 富锂锰基正极材料结构结构是决定材料性能的重要影响因素,目前对于LRM(富锂锰基正极材料)的结构两种认可度较高的学说是单相固溶体模型与两相纳米复合体模型。
单相固溶体是早期研究常使用的模型,该模型下的LRM晶格参数的变化规律符合Vegard定律,被认为是由LiTMO2与Li2MnO3组成的固溶体。
固溶体模型理论的不足之处在于未能解释LRM过渡金属层中锂与过渡金属原子比例为1/2的客观事实。
两相纳米复合体模型是近期更受认可的结构,这一模型下的LRM由菱方晶系的相与单斜晶系的相组成,化学式可表示为x Li2MnO3(1–x)LiTMO2(TM=Ni,Co,Mn...)。
富锂层状氧化物正极材料“可逆高氧活性”的研究进展
方泽平;邱报;刘兆平
【期刊名称】《储能科学与技术》
【年(卷),期】2024(13)1
【摘要】在当前已知的锂离子电池正极材料中,富锂层状氧化物的放电比容量高出传统正极材料将近一倍,因而被认为是开发新一代高能量密度电池的理想材料。
它一般由Li_(2)MnO_(3)和LiTMO_(2)在纳米尺度上形成两种层状结构或固溶体,其充放电反应机制包括过渡金属活性和晶格氧活性,发挥可逆高氧活性直接决定着材料的放电比容量、循环稳定性等问题,材料的化学组成、微观结构、合成加工等关键因素直接控制着高氧活性的可逆性。
本文详细地介绍了中国科学院宁波材料所近几年围绕富锂层状氧化物“可逆高氧活性”的研究进展。
首先揭示了富锂锰基层状氧化物中不同元素氧框架结构基元的存在形式对氧活性的作用规律,其次探讨了不同维度的颗粒尺寸和晶畴尺寸对氧活性的影响机制,再次发展了优化体相结构及表面改性对氧活性的稳定性策略和提出了构筑体相无序结构抑制电压衰减的方法,最后探索构建了高比能富锂锰基电池新体系。
这些研究结果为低成本、高容量富锂层状氧化物正极材料的设计制备和实际应用提供了理论支撑和方法指导。
【总页数】12页(P240-251)
【作者】方泽平;邱报;刘兆平
【作者单位】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TM911
【相关文献】
1.富锂层状氧化物正极材料研究进展
2.富锂锰基层状氧化物正极材料面临的挑战及解决方案
3.掺杂技术在锰基层状富锂氧化物正极材料中应用进展
4.锂离子电池用富锂层状氧化物正极材料研究进展
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层状富锂锰基NCM正极材料包覆与掺杂改性高玉梅;杨文鑫;刘萍;陈卉【摘要】富锂锰基NCM正极材料是有望解决电动汽车等领域对高比容量锂离子电池要求的最具潜力的正极材料,但仍存在首次不可逆容量大、高电压高倍率高温下循环性能差等缺陷.分析总结了包覆和掺杂改性对NCM的首次充放电容量、倍率特性、循环性能及阻抗的影响,并展望了今后的研究方向.%Li-rich Mn-based NCM cathode material was a promising candidate of the cathode materials which would well satisfy the requirements in hybrid electric vehicles and other areas for its high specific capacity.But it had some defects such as the large initial irreversible capacity and poor cycle ability at high power,high rate and high temperature.The influences of thecoating,doping on the electrochemical performances of Li-rich Mn-based NCM cathode materials,such as the first cycle irreversible capacity,rate capability,cycle abilities and impedance,were discussed and analyzed.And then some works in the future were proposed.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)008【总页数】5页(P1198-1201,1216)【关键词】NCM;表面包覆;掺杂;改性;电化学性能【作者】高玉梅;杨文鑫;刘萍;陈卉【作者单位】电子科技大学中山学院,广东中山528402;电子科技大学中山学院,广东中山528402;电子科技大学中山学院,广东中山528402;电子科技大学中山学院,广东中山528402【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池因具有高能量密度和长寿命等优点,普遍应用于手机、便携式电脑、混合动力汽车等产品中。
富锂层状氧化物晶体结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述富锂层状氧化物晶体结构是一种具有重要应用价值的材料结构。
富锂层状氧化物晶体指的是具有层状结构的氧化物材料,其中锂离子被嵌入到层状结构的空隙中,使得材料具有优异的离子传导性能和储锂能力。
这种特殊的晶体结构使得富锂层状氧化物在锂离子电池、固态电解质和储能领域具有广泛的应用前景。
富锂层状氧化物材料的晶体结构通常由层状的氧离子和嵌入其中的金属离子组成。
在其中,锂离子以跨层间隙的形式存在,具有可调的离子导电通道。
这样的结构特点使得锂离子能够在层面间自由扩散,从而提供了优异的离子传导性能。
同时,层状的结构也为储锂能力的提高提供了条件,因为不同的材料层可以嵌入不同数量的锂离子。
值得注意的是,富锂层状氧化物晶体结构的差异对材料的性能也产生了重要影响。
通过调控富锂层状氧化物的晶体结构和组分,可以实现对材料的导电性能、储锂能力和稳定性等方面的调控。
因此,深入理解富锂层状氧化物晶体结构及其性能关系对于材料的合理设计和优化具有重要的科学意义。
总之,富锂层状氧化物晶体结构在锂离子电池等领域的广泛应用和长期发展中具有重要作用。
对富锂层状氧化物晶体结构的深入研究将为材料的性能优化和新型材料的设计提供理论指导,并为实现高性能锂离子电池和储能器件的进一步发展开辟新的途径。
1.2 文章结构文章结构:本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要从以下几个方面进行介绍。
首先,概述了富锂层状氧化物晶体结构的研究背景和重要性。
随着能源领域的不断发展,富锂层状氧化物作为一种重要的锂离子电池材料,其晶体结构的特点直接关系到材料的性能和使用寿命。
其次,介绍了本文的文章结构,明确各个部分的内容和安排。
最后,明确了本文的目的,即通过分析和研究富锂层状氧化物晶体结构,探讨其对材料性能的影响及其应用前景。
正文部分将围绕富锂层状氧化物晶体结构展开论述。
第一个要点将详细介绍富锂层状氧化物的晶体结构特点,包括其层间结构、离子排列方式以及晶格参数等。
锂离子电池正极材料研究吴怡芳; 白利锋; 王鹏飞; 马小波; 李成山【期刊名称】《《电源技术》》【年(卷),期】2019(043)009【总页数】4页(P1547-1550)【关键词】锂离子电池; 正极; 研究现状【作者】吴怡芳; 白利锋; 王鹏飞; 马小波; 李成山【作者单位】西北有色金属研究院陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】TM91220世纪70年代末80年代初,Murphy D W和Armand M等提出用嵌锂化合物代替二次锂电池中金属负极锂的设想,并称之为“摇椅式”电池[1]。
后来Scrosati B等组装出以LiWO2或 Li6Fe2O3为负极,以 TiS2、WO3、NbS2或V2O5作为正极的实验型摇椅式电池[2-3]。
1987年,Auborn J J和Barberio L 报道了MO2(或WO2)/LiPF6-PC/LiCoO2型摇椅式电池[4]。
但直到1991年,日本SONY公司正式向市场推出以石墨等碳材料作为阳极LiCoO2电池[5],才真正实现了锂离子电池的技术革命。
这种钴酸锂电池具有可逆充放电能力,性能好,比能量高,循环性能和安全性能好等优点,直到现在仍然广泛应用于各种便携式电子装置上。
根据锂离子电池正极材料的不同,主要可以分为层状的LiMO2型(M为过渡金属)正极材料,尖晶石型的LiM2O4正极材料,以及橄榄石型LiMPO4正极材料。
目前,传统的锂离子电池一般都采用石墨作为负极,采用钴酸锂 (LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)为正极。
大多数的研究都针对这几类材料及其派生化合物。
此外,还有一些电池在原子级别上是两种或两种以上的正极材料的化合物[6]。
最近几年,一些新型的嵌入型正极材料如硅酸盐(Li2MSiO4)、硼酸盐(LiMBO3)和磷酸盐氟化物(LiMPO4F)也引起了科研人员的极大兴趣。
下面分别对传统正极材料和新一代锂嵌入式正极材料予以概述。
富锂层状氧化物正极材料研究进展陈宇方;李宇杰;郑春满;谢凯;陈重学【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2017(032)008【摘要】富锂层状氧化物正极材料(xLi2MnO3·(1–x)LiMO2(M=NiyMnzCo1-y-z….)理论容量高、价格低廉,是新一代锂离子电池正极材料的候选之一.本文概述了该正极材料的结构,分析了其在电化学活化过程与循环过程中结构的演变,探讨了结构变化对正极材料电化学性能的影响规律,并概括了目前针对该类正极材料电化学性能提升所开展的离子掺杂和表面改性的研究工作,展望了未来富锂层状氧化物正极材料的发展方向.%Lithium rich layered oxide cathode materials(xLi2Mn O3·(1–x)LiMO2(M=NiyMnzCo1-y-z….) are one of the candidate cathode materials for the new generation of lithium ion batteries because of the high theoretical ca-pacity and low cost. In this paper, the structure of the cathode materials and the structure activation and evolution within initial charge-discharge and the cycling process were outlined, the effect of structure evolution on electro-chemical evolution of the Li-rich cathode materials were further investigated. And, the current works of ion doping and surface modification on the cathode materials to enhance electrochemical properties were summarized and the de-velopment trend of different lithium rich layered oxide cathode materials was described.【总页数】9页(P792-800)【作者】陈宇方;李宇杰;郑春满;谢凯;陈重学【作者单位】国防科学技术大学指挥军官基础教育学院,长沙 410073;国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙 410073;武汉大学动力与机械学院,武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TM911【相关文献】1.氟掺杂改善Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2富锂锰基层状氧化物正极材料的长循环稳定性 [J], 张世龙;李东林;李童心;周俊祥;曹婷;孔祥泽;樊小勇;苟蕾2.稀土La掺杂对层状富锂锰基氧化物正极材料结构及电化学性能的影响 [J], 罗林山;刘雯雯;文小强;张帆;周新华;郭春平;周有池;普建3.富锂锰基层状氧化物正极材料电压衰减的研究 [J], 孟军霞; 罗颖; 黄诗迦; 颜天豪; 殷昊; 佟思琪4.富锂锰基层状氧化物正极材料电压衰减的研究 [J], 孟军霞; 罗颖; 黄诗迦; 颜天豪; 殷昊; 佟思琪5.富锂锰基层状氧化物正极材料面临的挑战及解决方案 [J], 张祖豪;丁晓凯;罗冬;崔佳祥;谢惠娴;刘晨宇;林展因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铝掺杂对富锂正极材料结构及电化学性能影响淡露露;刘昌位;邵威;郭玉忠;王剑华【摘要】采用共沉淀-高温烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.20Ni0.20-x/3Mn0.60-x/2]AlxO2(x=0,0.03,0.06,0.09),考察掺铝量对材料结构及电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)研究材料晶体结构和元素分布,交流阻抗及电池充放电测试电化学性能.结果表明,铝首先选择固溶在Li2MnO3中,然后固溶在LiMO2中;掺杂铝导致材料常温下容量显著降低,高温下得到很高的可逆容量;掺杂铝2.5%(质量分数)可以极大提高材料容量保持率,并显著降低首次不可逆容量.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)006【总页数】4页(P1203-1206)【关键词】富锂正极材料;Al掺杂;电化学性能【作者】淡露露;刘昌位;邵威;郭玉忠;王剑华【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学分析测试中心,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TM912.9汽车电动化及储能电站的构建对二次电池提出了高比能量和高比功率要求。
富锂锰基正极材料具有比传统材料更高的放电比容量(大于200~300 mAh/g),较宽的充放电电压及全新充放电机制而受到广泛关注。
由于材料中使用了大量锰,与LiCoO2和三元材料Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2相比,不仅价格低而且安全性好,被视为下一代锂离子电池正极材料研发的重要方向[1-3]。
富锂锰基固溶体材料的结构类似于LiCoO2,可用通式xLi[Li1/3Mn2/3]O2·(1-x)LiMO2(0≤x≤1)来表达,其中M为过渡金属,已经研究过的M有Ni,Fe,Co,Ni1/2Mn1/2,Ni1/3Mn1/3Co1/3等[3-6]。
氟掺杂催化剂电化学氟掺杂催化剂是一种催化剂材料,其表面被掺杂或修饰了氟元素。
氟掺杂催化剂在电化学领域具有广泛的应用,可以用于提高各种电化学反应的活性、稳定性和选择性。
本文将从氟掺杂催化剂的制备、结构特点、电化学性能以及应用方面进行阐述。
首先,氟掺杂催化剂可通过多种方法制备,常用的方法包括溶液法、浸渍法、沉积法、热解法等。
其中,溶液法是一种简单易行的方法,可以通过将氟化物溶解在催化剂底物表面形成氟化镀层,或者通过在催化剂制备过程中添加氟化物溶液来实现氟掺杂。
另外,氟掺杂还可以通过在催化剂合成过程中控制氧化还原条件来实现。
氟掺杂催化剂的结构特点主要包括氟化镀层的形成和氟掺杂催化剂表面结构的调控。
氟化镀层的形成能够提高催化剂的活性,并且可使催化剂表面负电性增加,从而吸附反应物分子,促进电子转移。
而氟掺杂催化剂表面结构的调控则可以通过改变氟掺杂的浓度、分布和位置,从而调节催化活性和稳定性。
在电化学性能方面,氟掺杂催化剂具有很高的催化活性和稳定性。
一方面,氟化镀层能够提高催化剂的表面活性位点密度,提高反应物在催化剂表面的吸附和催化反应速率。
另一方面,氟掺杂能够改善催化剂的稳定性,抑制催化剂的腐蚀和析出反应,并且可以在催化剂表面形成稳定的氧化层,从而提高催化剂的耐久性。
氟掺杂催化剂在电化学中有广泛的应用。
首先,氟掺杂催化剂可用于氧还原反应(ORR),包括燃料电池中的氧气还原反应和金属空气电池中的氧气还原反应。
氟掺杂催化剂作为合适的催化剂可以提高氧还原反应的反应速率和转移电子的效率,从而提高燃料电池和金属空气电池的性能。
其次,氟掺杂催化剂还可以用于电解水反应,即将水分解为氢气和氧气。
通过优化氟掺杂催化剂的结构和组成,可以提高电解水反应的催化活性,降低反应过电位,提高氢气和氧气的产率。
此外,氟掺杂催化剂还可以用于催化有机电合成反应、气体转换反应、废水处理等多种电化学领域。
总之,氟掺杂催化剂作为一种重要的催化剂材料,在电化学领域具有广泛的应用。
辽宁石油化工大学学报JOURNAL OF LIAONING PETROCHEMICAL UNIVERSITY第44卷 第2期2024 年4月Vol.44 No.2Apr. 2024引用格式:解自奇,谭玉婷,赵妮,等.Mg 2+掺杂对富锂层状氧化物材料Li 1.2Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2的影响[J].辽宁石油化工大学学报,2024,44(2):22-28.XIE Ziqi,TAN Yuting,ZHAO Ni,et al.Effect of Mg 2+ Doping on Li ⁃Rich Layered Oxides Materials Li 1.2Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2[J].Journal of Liaoning Petrochemical University,2024,44(2):22-28.Mg 2+掺杂对富锂层状氧化物材料Li 1.2Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2的影响解自奇1,2, 谭玉婷1, 赵妮2, 周明东1, 颜文超2(1.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001; 2.临沂大学 材料科学与工程学院,山东 临沂 276000)摘要: Mg 2+作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li +的离子半径(0.076 nm )相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li +的位置。
然而,Mg 2+对LLOs 材料晶体结构的影响还存在争议。
利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg 2+掺杂富锂正极材料Li 1.2-x Mg x Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2,通过X 射线衍射仪和X 射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。
结果表明,Mg 2+掺杂导致LLOs 材料晶胞参数的增加。
通过与Li 1.2Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2材料的电化学性能对比发现,Mg 2+掺杂有效地提高了LLOs 材料的电化学性能。
氟掺杂对富锂层状氧化物不可逆容量损失的抑制作用综述:Li材料在低温加热(700度)下合成,以及评价其电化学性质。
由于加入氟,其可逆性能明显发生增加,且在首轮过程中非可逆性能减少。
不可逆性的减少主要由于增加了氟之后,加强了首轮的Li2MnO3Yang复合物的效率。
结合X-射线衍射,次生离子质谱,以及X-射线吸收光谱的结果,首先得出的原则是,由于氟的存在,减少了钴和镁在富锂氧化层,减少的过渡金属材料一直结构的改变。
1.介绍:汽车(EV)和能量储存系统(ESS)已深入研究减少化石燃料的使用。
最近,由于环境问题增加对于锂离子电池(LIBS)关注。
具体来说,EVs和ESSs的应用被用于减少化石燃料的使用。
为了增加LIBs的能源密度,科研人员做出了很多的发展阴极材料的努力。
资料显示,大于250mAh/g的容量可被此种阴极材料实现,这比传统习惯使用的阴极材料(100e160mah/g)容量更大。
然而,可逆容量锂丰富的氧化物复合物降低快速回收。
此外,首轮的不可逆容量损失的富锂层状氧化物在室温下大于20%,其吸光度明显降低锂电池的能量密度细胞。
为了发展高能量密度的LIBS使用富锂层状氧化物,循环性能和不可逆性的物质需要被修饰。
富锂层状氧化物已被各种研究组提出,其结构由纳米—复合材料和Li2MnO3-和LiMeOxide2-样组件,在(XAS)也检测到的变化在TM的氧化态离子及其局部环境。
一第一性原理计算进行调查的影响在fl加上锰和氧离子对锂离子的氧化态—插层。
通过结合这些结果,对电化学性能的改进也进行了探讨。
2.实验2.1锂富锂层状阴极的制备是典型的Ni、Mn、Co、Cr [4,7]。
limeo似的组件具有相同的结构,作为传统的分层合成了正极材料,使用固体状态—作用方法。
锂钴、LiF和共沉淀氢氧化物CON—再次,由交替,密排面氧—Gen,过渡金属(TM),和liions [ 12 ]用同样的方式。
泰宁镍,钴,锰作为起始材料。
这个化学计量。
随后,该limeo,锂镧也由锂和TM层交替,然而,三分之一的锰在商标层是用锂离子替代13。
已经证明了起始粉末(100克),热处理的温度700 C anairstream(20升/分钟)10h。
过量的锂可电化学从锂镧提取复合应用~ 4.5 V锂þ锂电池中2.2。
结构表征随着氧的氧化补偿电荷平衡[ 14 ]。
同时,theliionextraction fromtheli MnO - likecomponent晶体结构ofthesynthesized 材料采用引起结构变化导致在巨大的不可逆性第一个周期的fi[阶段]和连续的容量损失中循环[15,16]。
此外,锂富阴极显示逐渐通过分层尖晶石相变,这明显地重新了LIBS [ 17e19 ]的能量密度。
深入研究为了提高电化学性能的研究富锂层状氧化物。
研究不同的涂层材料,如inipo,阿尔夫,和阿,也表现出部分的改进源。
thereitveld晶体结构重新fi在执行通过这个jana2000软件包。
使用场发射fi评价材料的形态扫描电子显微镜(SEM)和分布的进行模拟fluorine离子。
表积变化在fluorine除了用BET法测定。
这个浦项的加速器实验室光束线(PAL);这是在传输模式中执行。
有加强周期的研究对fluorine性能加富锂层状氧化物。
然而,tothebestofauthor知识的fluorine锂补充说—高温固相法制备了富厚层状氧化物态反应(850e950 C)和粉末的证明anodeswerepreparedforin situxasmeasurements。
充电和ofthepouchcellswerecarriedoutwitha0.1目前排密度。
光谱进行了分析,通过以下标准该uwxafs软件[ 37 ]方法。
散射振幅和相移的商标离子和氧对计算用FEFF程序[ 38 ]。
的fi拟合的非线性最小—广场进行的r-空间使用feffit程序[ 39 ]。
可逆容量较小以及大容量不可逆容量损失是因为颗粒尺寸的增加flUO诱导生长的作用。
最近,itwasreported thatthecapacity保留富锂层状氧化物可以通过表面改fi阳离子大大改善或改进intheuniformity预留材料thatthephasetransformation ofthecathode,这在电压凹陷的效果,可以通过使用苏尔抑制—faceprotecting层[作为]同时,firstcycleefficiencyofli—富阴极仍需加强,以增加锂离子电池的能量密度。
有研究报道,第一周期效率可以用酸处理或尖晶石的改进相融入Li-MnO elimn0.5ni0.5o随着fluorine添加锂镧的行为用维也纳从头计算模拟软件(VASP)预测40e42代码。
利用VASP代码forcalculations,广义梯度近似与Perdew伯克Ernzerhof(PBE)功能用于交换和相关—应用泛函与超软赝势。
2.3。
电化学测量合成材料的电化学性能用ofcoin半细胞组成oflimetal评价。
对于合成的粉末与阴极电极在92:4:4比乙炔黑和PVDF粘结剂(wt%)。
这些努力的结果在循环性能恶化曼斯和减排的libenergy密度。
尽管最近关于fiRST循环过程的不可逆性研究。
在卷压后测量了阴极电极的密度50 C活性材料的负载水平和密度在这项研究中,对氟对电的影响—电极为6±0.1毫克/厘米和2.80±0.05克/厘米,分别化学性质的。
在FEC / DMC 130 LiPF办法(1:3)作为在较低温度下制备粉末(700摄氏度)以防止电解质。
提高稳定性,40%fluorinated醚添加tothebasic电解质。
的首轮循环期间,激活4.7和2.5 V对Li / Liþ地层之间。
因此,无论是倍率性能和循环性能细胞的电压范围为4.6至2.5 V的不同growthofprimaryparticles。
添加富锂层状氧化物,现有粉体初始EFfi效率从80%到90%的增加~ ~fluorine加入。
圆柱18650full细胞,分别用合成的战俘准备—贷方,表明可以增加~ 10%锂离子电池的能量密度使用fluorinated粉。
分析改进的起源电化学性能,二次离子质谱法和X射线检查衍射(XRD)重新finement.in-situx-rayabsorption光谱电流密度,对应0.1e3.0 C,应用硬币电池,其中1个电流密度的评价率。
圆柱形18650细与人工fi石墨阳极进行社会在使用三星SDI试验电池组装生产线,准备长期材料性能评价例如,在withtheresultsofthesemanalysis一致300周期。
加载阳极表面积(1 / 6ni1 / 6co1 / 6mn1 / 2)O2样品是5.23和4.23m/g,阴极容量比fi固定在~ 1.08的fiRST条款充电容量。
使用较短的阴极组装细胞电极(190mm)相比长度(七百八毫米)节省大量的材料,和空白的18650个完整的细胞filledwithteflontubes (fig.s1的fortheactivation)。
细胞,在0.2个碳的圆柱形电池的充电/放电是每个—图3(a)表明亲filesoftheinitial电荷/电压合成材料的锂半电池放电,在25 C 的fiRST负责在0.1 C的速度记录过程中,thecellpotentials逐渐增加upto4.5vvsliþ/ 并显示了一个长的电压平台,进一步锂离子提取。
在锂丰富的高离子提取Li-MnO 样成分[ 7,10,47 ]。
有趣的是,锂的放电容量(1 / 6ni1 / 6co1 / 6mn1 / 2)O2与fluorine除了大大增加,而firstcharge亲filesexhibitedanegligible差异;因此,在firstcycle效率提高82.5%(X¼92.9 %(0)X¼0.07)。
对于读者的理解、图像和fi第一周期电压型亲fiLES联合-fluorinated和fluorinated粉末,合成900 C,也atfigs。
S2 s3insupplementary数据。
3。
结果与讨论图1显示了X射线衍射(XRD)模式的合成锂(1 / 6ni1 / 6co1 / 6mn1 / 2)O2讯景(x¼0、0.02,在a0.05,layeredand0.07)粉末。
符号与to0.4li MnO - 0.6li(纳米材料/材料/ 3)O在复合符号;为方便起见,分层符号将含氟富锂层状氧化物900热处理制备—mentshowedsignificantreduction ofdischargecapacityalongwith增加了原粒径(500纳米)。
这个结果是正确的—最近研究了初级粒子的影响。
这表明较大的原粒径会导致较小的可逆能力循环充放电容量和压电极的巢穴—在本文中使用。
虽然粉末制备低温(700摄氏度)热处理,没有即时通讯在fluorine 除了检测纯度。
thexrdpeaks的粉tothetypicalxrdprofilesofli、对应与阳离子有序。
提出20e23氧化物。
四价锰之间的电荷差异,单价里离子的查询,在商标层的阳离子的顺序,结果inthesmall XRD峰inthe20e23范围[ 6/13,46.2% ]。
粉末形貌SEM 观察铁上(图2)。
的fluorine之外,初级粒子粒径增大,颗粒的聚集发生的部分的结果fusionofprimary颗粒。
测量betsurfaceareawasalso在李(1 / 6ni1 / 6co1 / 6mn1 / 2)o21.95f0.05,制备在675e900 C. amongthesamplethepowdersynthesized 在700 C具有较高的放电容量,以及小的不可逆同时,容量损失。
随煅烧温度的tothegrowth流。
在主,更高的能量密度库可以准备增加电极密度,因为更多的阴极电极可以插入细胞的intothelimitedvolume确定最佳。
calcinetemperature,of18650cellswerecalculated使用能力图4结果(表S1补充资料)。
为通讯—型坯,18650cellcapacities werealsosimulated使用价值传统的Li(Ni1/材料/3Mn1/3)O2和李(1 / 6ni1 / 6co1 / 6mn1 / 2)2电极。
注意到相同的阳极电极被用于计算,因此,阴极负载水平莫迪fiED使用它们的充电能力,以防止锂金属沉淀阳极电极。
根据我们的计算,李(1 / 6ni1 / 6co1 /6mn1 / 2)o1.95f0.05粉末在700 C具有最高的细胞容量(3270毫安),这比CON高多了—传统的Li(Ni1/材料/3Mn1/3)O2(2500毫安)、李(1 / 6ni1 / 6co1 /6mn1 / 2)O2(2920e2970 MAH)。