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中美韓的科學家一起做了這件事
來源： 時間：2023-04-21 14:58:59 瀏覽：2502次

第一作者：Moonsu Yoon和董巖皓

通訊作者：李巨教授和Jaephil Cho

通訊單位：美國麻省理工學院、韓國蔚山國立科技學院

DOI: 10.1038/s41560-023-01233-8

研究背景

隨著汽車和其他應用對儲能的需求不斷增長，研究具有更高能量密度、更長的循環壽命和更高安全性的鋰離子電池迫在眉睫。目前，高鎳三元和富鋰錳基正極材料大多為多晶形態，而多晶正極材料在電池循環過程中易開裂，產生大量未經保護的電化學活性表面，加劇了正極材料與電解液之間的副反應，導致全電池電化學性能的衰減。因此，單晶層狀正極是理想的電池材料，為防止鋰蒸發、晶格缺陷以及顆粒團聚，通常只能在一定的溫度范圍內制備，使得高相純度、良好電化學性能和可擴展性的單晶正極的生產仍然具有挑戰性。基于此，麻省理工學院李巨教授和韓國蔚山國立科技學院Jaephil Cho等人報道了單晶正極材料合成的共晶鹽輔助行星式離心解聚法。

文章要點

1、作者提出了一種全新的行星式離心解聚工藝，通過溫和條件下的機械化學過程，成功制備出了具有優異電化學性能和穩定性的微米級富鋰錳基單晶正極和高鎳三元單晶正極，為單晶正極的合成提供了一種通用的解決策略。

2、富鋰錳基正極和高鎳三元正極的單晶化提供了電池優異的電化學性能，能顯著提升循環性能、延緩電壓衰減、抑制析氧和過渡金屬溶解。該方法簡單、可宏量制備，能夠在相對溫和且可控的條件下進行，具有很好的工業化前景。

圖文展示

圖1. 用于單晶正極合成的行星式離心解聚示意圖

圖2. 行星式離心解聚過程中共晶鋰鹽引起的二次顆粒解團聚 

圖3. 共晶鋰鹽與過渡金屬氧化物前驅體的反應浸潤

圖4. 單晶富鋰錳基正極的結構表征

圖5. 單晶富鋰錳基正極的電化學性能

圖6. 高鎳三元單晶正極的結構和電化學性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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