Nano Energy:钙钛矿型相容层使得富锂锰基正极材料具有高度稳定晶格和表面
Nanoyu Nanoyu 2021-06-27


尽管富锂锰基正极材料具有较高的比容量,但其固有的阴离子活性和表面不稳定性严重阻碍了其应用。

近日,中南大学郑俊超教授,贺振江副教授报道了块体材料提供的Mn通过与La发生反应,成功在富锂锰基正极表面外延生长了钙钛矿型LaMnO3改性层。

文章要点

1研究人员通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实了在富锂锰基正极表面成功制备了LaMnO3,并揭示了反应机理。并进一步通过SEM和TEM表征证实了LaMnO3的外延生长和均匀分布。

2实验结果显示,改性后的富锂锰基正极材料表现出优异的倍率性能和良好的循环耐久性,在2.0~4.8 V的工作电压范围内,5 C下的放电容量为155.4 mAh g-1,200次循环后1 C放电容量保持在85.4%。

3研究发现,阴离子活性(O2-,O22-)得到了有效抑制,放电电压更加稳定,进而提高了初始库仑效率。同时,阴极表面用LaMnO3保护,减少了表面副产物,促进了晶格氧的固定。此外,LaMnO3具有较稳定的晶格结构和较高的电导率,易于电荷转移,具有优异的电化学性能。

 

参考文献

Han-xin Wei, Ying-de Huang, Lin-bo Tang, Cheng Yan, Zhen-jiang He, Jing Mao, Kehua Dai, Xian-wen Wu, Jian-bin Jiang and Jun-chao Zheng, Lithium-rich manganese-based cathode materials with highly stable lattice and surface enabled by perovskite-type phase-compatible layer,

Nano Energy, (2021)

DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106288

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106288


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