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    中美韓的科學(xué)家一起做了這件事
    來源： 時間：2023-04-21 14:58:59 瀏覽：1421次

    第一作者：Moonsu Yoon和董巖皓

    通訊作者：李巨教授和Jaephil Cho

    通訊單位：美國麻省理工學(xué)院、韓國蔚山國立科技學(xué)院

    DOI: 10.1038/s41560-023-01233-8

    研究背景

    隨著汽車和其他應(yīng)用對儲能的需求不斷增長，研究具有更高能量密度、更長的循環(huán)壽命和更高安全性的鋰離子電池迫在眉睫。目前，高鎳三元和富鋰錳基正極材料大多為多晶形態(tài)，而多晶正極材料在電池循環(huán)過程中易開裂，產(chǎn)生大量未經(jīng)保護的電化學(xué)活性表面，加劇了正極材料與電解液之間的副反應(yīng)，導(dǎo)致全電池電化學(xué)性能的衰減。因此，單晶層狀正極是理想的電池材料，為防止鋰蒸發(fā)、晶格缺陷以及顆粒團聚，通常只能在一定的溫度范圍內(nèi)制備，使得高相純度、良好電化學(xué)性能和可擴展性的單晶正極的生產(chǎn)仍然具有挑戰(zhàn)性。基于此，麻省理工學(xué)院李巨教授和韓國蔚山國立科技學(xué)院Jaephil Cho等人報道了單晶正極材料合成的共晶鹽輔助行星式離心解聚法。

    文章要點

    1、作者提出了一種全新的行星式離心解聚工藝，通過溫和條件下的機械化學(xué)過程，成功制備出了具有優(yōu)異電化學(xué)性能和穩(wěn)定性的微米級富鋰錳基單晶正極和高鎳三元單晶正極，為單晶正極的合成提供了一種通用的解決策略。

    2、富鋰錳基正極和高鎳三元正極的單晶化提供了電池優(yōu)異的電化學(xué)性能，能顯著提升循環(huán)性能、延緩電壓衰減、抑制析氧和過渡金屬溶解。該方法簡單、可宏量制備，能夠在相對溫和且可控的條件下進行，具有很好的工業(yè)化前景。

    圖文展示

    圖1. 用于單晶正極合成的行星式離心解聚示意圖

    圖2. 行星式離心解聚過程中共晶鋰鹽引起的二次顆粒解團聚 

    圖3. 共晶鋰鹽與過渡金屬氧化物前驅(qū)體的反應(yīng)浸潤

    圖4. 單晶富鋰錳基正極的結(jié)構(gòu)表征

    圖5. 單晶富鋰錳基正極的電化學(xué)性能

    圖6. 高鎳三元單晶正極的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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