超長壽命高倍率鋰離子電池材料的研究突破
發(fā)布人:Jay
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11
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經(jīng)過中外科研人員的努力合作,研發(fā)出了一系列鈦酸鋰水合物,并將其應(yīng)用于制造具有超長循環(huán)壽命和高倍率性能的鋰離子電池,不僅拓寬了該體系電板材料性能調(diào)整及優(yōu)化的自由度,還有望對(duì)其它含氫組分的過渡全屬化合物體系在能源材料領(lǐng)域的應(yīng)用提供啟發(fā)與思路。
目前常用鍵離子電池采用的電解質(zhì):六氯磷酸鋰(LiPF2)遇水易分解,因此,鋰離子電池電板材料需在高溫下烘烤來除水,但這會(huì)使材料發(fā)生顆粒團(tuán)聚和晶粒粗化等副反應(yīng)。此次研究人員研發(fā)的鈕-氫-鈦-氧(Li-H-Ti-O)體系材料與目前性能優(yōu)異的鍵-鈦一氧(Li-Ti-0)體系、鈦-氧(Ti-O)體系材料(包括納米化、摻雜和包覆之后的材料)相比,具有更加優(yōu)異的電化學(xué)性能。作為含“水”的電極材料,該系列鈦酸捏水合物能夠在高電壓有機(jī)電解液體系中實(shí)現(xiàn)多達(dá)上萬次的穩(wěn)定循環(huán)。在材料晶體內(nèi)部牢面結(jié)合的“結(jié)晶水”,不但不會(huì)破環(huán)電板材料在有機(jī)電解液體系下的電化學(xué)性能,反而促進(jìn)了晶體結(jié)構(gòu)的多樣性(如二維層狀),以及納米復(fù)合材料的構(gòu)筑,從本質(zhì)上提高了材料的離于擴(kuò)散系數(shù)。
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