近期,中國科學院新疆理化技術(shù)研究所特殊環(huán)境功能材料與器件重點實驗室敏感器件部15級碩士生呂丁丁在副研究員王磊的指導下,設(shè)計合成了一種鋰快離子導體包覆鎳鈷錳酸鋰的復合正極材料。該復合材料顯示出優(yōu)越的低溫性能和倍率性能:在-20℃溫度條件下,保持127.7mA h/g的可逆容量,該容量遠優(yōu)于鎳鈷錳酸鋰材料86.4mA h/g的容量,并且優(yōu)于目前報道改性后鎳鈷錳酸鋰材料的最高容量 (106mA h/g);在1C的大電流密度下,循環(huán)100圈之后,保持具有141.7 mA h/g的容量。
研究發(fā)現(xiàn),鋰快離子導體均勻地包覆在鎳鈷錳酸鋰表面,解決了電池在高電流密度循環(huán)過程中,電解液中HF侵蝕正極材料,造成材料性能快速衰減的難題。鋰快離子導體玻璃具有優(yōu)異的鋰離子電導率,有效改善了鋰離子在正極材料的擴散速率,為改善鋰離子電池低溫性能提供了新思路。耐低溫鋰電池正極材料能夠滿足人們在特殊環(huán)境條件下對儲能和動力電池的需求,具有極高的商業(yè)應(yīng)用價值。
該研究成果發(fā)表在《電化學學報》(Electrochimica Acta)上。相關(guān)研究工作得到國家自然科學基金、中科院“西部之光”項目等的資助。
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