氧空位提升锂离子威尼斯正极的高倍率性能

  富锂锰基正极材料存在首次库仑效率低、倍率性能差以及电压衰减严重等问题,极大地限制了其规模化应用。

  近日,厦门大学彭栋梁教授等人在Science China Materials上发表研究论文,通过在富锂锰基分级多孔微米球的表面构筑氧空位(L@S)成功抑制了首次放电过程中不可逆Li2O的形成,有效促进了Li+离子的扩散动力学,从而提高了电极材料的结构稳定性。研究结果表明,L@S正极在0.1 C电流密度下循环的首次库仑效率高达92.3%,放电比容量为292.6 mA h g−1;在10 C大电流密度下循环100圈后可逆比容量为222 mA h g−1,容量保持率为95.7%。进一步增大电流密度至20 C时,循环100圈后L@S正极的放电比容量仍高达153 mA h g−1。此外,匹配Li4Ti5O12负极组装的全威尼斯在3 C电流密度下循环400圈后的可逆比容量为141 mA h g−1,电压保持率高达97%。

氧空位提升锂离子威尼斯正极的高倍率性能
图1 L@S锂离子威尼斯富锂锰基正极的制备

  该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, 10.1007/s40843-019-9456-1。

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