在《真空科学与技术杂志A》中,由AIP出版,
杏耀平台总代的感触 ,研究人员调查了在高能量密度LIB阴极材料降解的起源和发展策略,以减轻这些降解机制和提高LIB性能。
他们的研究可能对许多新兴应用有价值,特别是电动汽车和可再生能源(如风能和太阳能)的电网级能源存储。
“LIBs中的大多数降解机制发生在与电解液接触的电极表面,”作者Mark Hersam说。“我们试图了解这些表面的化学成分,然后制定策略,最大限度地减少降解。”
研究人员采用表面化学表征作为一种策略,以识别和减少合成NCA纳米颗粒(镍、钴、铝)中残留的氢氧化物和碳酸盐杂质。他们意识到LIB阴极表面首先需要通过适当的退火来制备,这是一种加热阴极纳米粒子以去除表面杂质的过程, 登录杏耀手机客户端,然后用原子薄的石墨烯涂层锁定到理想的结构中。
石墨烯包覆NCA纳米粒子制备的阴极具有优异的电化学性能,杏耀YL包括低阻抗、高速率性能、高容积能量和功率密度以及长循环寿命。石墨烯涂层还作为电极表面和电解质之间的屏障,进一步提高了电池寿命。
尽管研究人员认为石墨烯涂层本身就足以提高性能,但他们的研究结果表明,在应用石墨烯涂层之前,为了优化阴极材料的表面化学性质,对阴极材料进行预退火是非常重要的。
虽然这项工作主要集中在富含镍的阴极上,但是这种方法也可以推广到其他的储能电极上,如钠离子或镁离子电池,这些电池含有具有高表面积的纳米材料。因此,这项工作为高性能纳米颗粒储能器件的实现开辟了一条清晰的道路。
Hersam说:“我们的方法也可以用于提高LIBs和相关储能技术中阳极的性能。”“最终,你需要优化阳极和阴极,以实现最好的电池性能。”