无钴正极材料在电动汽车下一代电池中的应用越来越受到关注，因为钴被认为具有很高的供应链风险。

在这里，德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram使用局部饱和电解质 (LSE) 使无钴、低镍层状氧化物正极 LiNi_0.7Mn_0.25Al_0.05O₂ (NMA-70) 稳定循环到更高电压 (4.6 V)展示了锂金属电池。

文章要点

1）与基准 LP57 电解质相比，LSE 将循环寿命从 ≈100 次循环延长到 ≈400 次循环，然后达到 80% 的容量保持率。在 LP57 中循环的电极上观察到细胞退化的视觉指标，例如产品沉积。

2）结果表明，在 LSE 中循环 NMA-70 可减少延长循环期间的总体活性材料损失和过电位增长。这归因于有益的氟化界面层的形成、较低程度的岩盐相形成以及阴极表面气体逸出的减少。在 LSE 中循环的阴极气体释放量的减少反映了较低程度的电解质反应性和电池安全特性的整体改善。

这项研究强调了稳定的电解质对于实现替代性、低镍和无钴阴极的高压循环的重要性。

参考文献

Richard Sim, et al, A High Energy-Density, Cobalt-Free, Low-Nickel LiNi_0.7Mn_0.25Al_0.05O₂ Cathode with a High-Voltage Electrolyte for Lithium-Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300096

https://doi.org/10.1002/aenm.202300096