Конструкция электродов с малой извилистостью облегчает разработку высокоэффективных аккумуляторов на основе ЖМО
Новое исследование, опубликованное 21 декабря в журнале Energy Material Advances , предлагает стратегию повышения динамической фазовой стабильности и подавления растворения Mn в мезоскопическом масштабе, способствуя разработке высокоэффективных электродов из шпинели LiMn 2 O 4 (LMO). «Разработка электромобилей и электрических велосипедов вызвала интерес к литий-ионным батареям с питанием», — сказал автор статьи Цзя Се, профессор школы электротехники и электронной инженерии Хуачжунского университета науки и технологий (HUST). «Очень важно разработать передовые электродные материалы с превосходными характеристиками скорости, циклической стабильностью и высокой плотностью энергии». Се объяснил, что ЖМО считается многообещающим катодным материалом для мощных литий-ионных аккумуляторов благодаря его низкой стоимости, надежной безопасности, высокому рабочему напряжению и быстрым трехмерным литий-ионным транспортным каналам. Но циклическая стабильность ЖИО ограничивает его крупномасштабное применение. По словам Се, проблемы заключаются в необратимом фазовом переходе и растворении марганца. При многократном циклировании происходит необратимый фазовый переход от LiMn 2 O 4 со структурой шпинели к дефектной структуре λ-MnO 2 , LiMn 3 O 4 или даже MnO со структурой каменной соли. Непрерывное накопление необратимых фазовых переходов приводит к образованию трещин в частицах ЖМО. Вновь открытая поверхность, образованная трещинами частиц ЖМО, может взаимодействовать с электролитом и, таким образом, способствовать растворению Mn из ЖМО, что приводит к чрезмерному литиированию поверхности ЖМО, что, в свою очередь, ускоряет необратимый фазовый переход и растрескивание частиц. Все это способствует порче частиц ЖМО и быстрому снижению производительности, особенно в условиях быстрой зарядки. По словам Се, были предложены передовые стратегии, включающие легирование элементов, модификацию поверхности и морфологическое регулирование, чтобы облегчить деградацию частиц ЖИО. Например, металли...
Читайте полный текст на сайте android-robot.com