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Nature Commun:磁场-电化学协同活化改善Li离子电池性能

2024-11-29 分享

Nature Commun:磁场-电化学协同活化改善Li离子电池性能

富Ni层状氧化物是最重要的高能锂电池正极活性材料,但是由于Ni/Li的反位无序(antisite disorder)现象产生结构损坏导致实用性受到影响,产生严重的容量损失和寿命降低。               

有鉴于此,天津大学孙洁教授等报道针对这一反位无序问题提出一种经济且方便的解决方法,这种方法通过磁-电化学协同活化对Li离子电池的阳极电极进行活化。      

本文要点

1)这种方法导致Ni3+从高自旋变成低自旋,从而降低Ni-O-TM之间的超交换相互作用。而且,电化学反应导致Li+离子能够脱离电极材料,促进Ni3+占据过渡金属层,使得Li位点重新恢复,因此拓展了电池的循环寿命。     2)这项策略能够将低品质的阳极转变为高品质阳极。通过优化阳离子占据的老化处理Li离子电池(SiC||NCM811,容量8Ah)能够提高容量10%,1C的容量从6.49Ah提高至7.14Ah,表明这种升级再造过程(upcycling process)的优势。    

参考文献

Gong, H., Cao, Y., Zhang, B. et al. Noninvasive rejuvenation strategy of nickel-rich layered positive electrode for Li-ion battery through magneto-electrochemical synergistic activation. Nat Commun 15, 10243 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-54641-z

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54641-z

磁场-电化学协同活化改善Li离子电池性能

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