Wissenschaftler entwickelten eine neue Art von Hochnickel-Ternär kathoden material

An der Spitze der Forschung zu neuen Energie batterien ist die Entwicklung und groß angelegte Vorbereitung neuer Kathoden materialien mit hohem Nickel gehalt besonders dringend. Derzeit hat das Team von Professor Guo Hong von der School of Materials and Energy der Yunnan University eine neue Art von ternärem Kathoden material mit hohem Nickel gehalt entworfen und vorbereitet. Die voraussicht lich in Li-Ionen-Zellen und anderen Bereichen verwendet werden. Die Forschungs ergebnisse wurden in der internat ionalen Fach zeitschrift "Applied Chemistry of Germany" ver öffentlicht.

Die Bedeutung von ternären Kathoden materialien mit hohem Nickel gehalt für Li-Ionen-Zellen

Die Entwicklung neuer ternärer Kathoden materialien mit hohem Nickel gehalt hat aufgrund ihrer hohen Entladung kapazität, ihres guten Zyklus und ihrer thermischen Stabilität viel Aufmerksamkeit erregt. "Derzeit sind im Handel erhältliche Produkte dieser Art haupt sächlich in Nickel-Kobalt-Mangan-Lithium und Nickel-Kobalt-Aluminium-Lithium konzentriert. Traditionelle ternäre Kathoden materialien mit hohem Nickel haben jedoch eine schlechte Zyklen stabilität, Luft stabilität und thermische Stabilität, was den Industrialisierung prozess ernsthaft behindert ", führte Professor Guo Hong ein. Die neuesten Forschungs ergebnisse zeigen, dass die neuen Kathoden materialien mit hohem Nickel gehalt, die durch Dotierung mit Elementen des Zustandes mit hoher Valenz gebildet werden, nicht nur die Morphologie von Primär partikeln optimieren können, sondern auch einen strukturell stabilen und Lithium-Ionen-Transport aufbauen können unbetroffene Über gitters chicht. Dies beseitigt effektiv die Mikros pannung, die von Sekundär partikeln während Lade-und Entladung prozessen gebildet wird, und optimiert den Migrations weg von Lithium-Ionen. und verbessert effektiv die strukturelle Stabilität des Kathoden materials während Lade-und Entladung zyklen und thermischen Runaway-Prozessen.

Vorteile der neuen Li-Ionen-Zellen

Daher führte das Team von Professor Guo Hong eine präzise und kontroll ierbare Gestaltung der Mikros truktur des Materials durch und kombinierte sie mit theoretischen Berechnungen. Sie führten eingehende Untersuchungen zu verschiedenen Element dotierung barrieren und ihren konkurrieren den Dotierung mechanismen durch und analysierten den Anpassungs grad und die Wechsel wirkungs mechanismen zwischen der Oberflächen beschichtung schicht für Lithium-Ionen leiter und der Matrix. Dann bauten sie eine flüssige Lithium-Ionen-Batterie mit Graphit als negative Elektrode und das neue ternäre Kathoden material mit hohem Nickel als positive Elektrode zusammen und bewerteten systematisch die Zyklings tabilität des Materials.

Die Ergebnisse zeigen, dass das Forscher team erfolgreich Nickel-Kobalt-Molybdän-Lithium mit hohem Nickel (> 90%) mit einem unterirdischen Über gitter, Bulk-Phase-dotiertem Titan, herstellte. und oberflächen beschichteter Lithium-Ionen-Leiter. Seine einzigartigen strukturellen Merkmale können die lange Zyklen stabilität des Kathoden materials aus mehreren Perspektiven verbessern, wobei die Nano beschichtung Neben reaktionen zwischen dem Elektrolyten und dem Kathoden material unterdrücken kann. und die Über gitters trukturen können die delithierte Schicht struktur effektiv stabilisieren und so die Rekonstruktion von der geschichteten zu der steinsalz artigen Struktur hemmen; Titan dotierung kann den Zwischen schicht abstand der Lithium-Sauerstoff-Schicht erhöhen und die elektronische Leitfähig keit verbessern.

"Diese innovative Synthese strategie gilt auch für die Entwicklung anderer neuer Kathoden materialien mit hohem Nickel gehalt und bietet einen neuen Ansatz für die nächste Generation von Li-Ionen-Zellen mit niedrigeren Produktions kosten und besserer Zyklen stabilität. und höhere Energie dichte", sagte Professor Guo Hong.

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