貴大新聞網(wǎng)訊(材料與冶金學院)近日,我校材料與冶金學院貴州省高性能鋰離子電池電極材料科技創(chuàng)新人才團隊在超高鎳三元正極材料研究方向取得重要進展,成果以“Architecting multifunctional self-assembled molecular interfaces for elevated moisture resistance and phase reversibility in ultra-high nickel cathodes”為題發(fā)表于“SCIENCE CHINA Chemistry”(IF=10.4,中科院一區(qū)TOP期刊)。該論文第一作者為我校2022級碩士研究生魏亞偉,通訊作者為戴新義教授。論文共同作者包括貴州大學吳復忠教授、中南大學王接喜教授和電子科技大學李晶澤教授等。
超高鎳層狀氧化物LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2(NCM)是高能量密度鋰離子電池中極具應用前景的正極材料。然而,其循環(huán)穩(wěn)定性較差、對濕氣高度敏感,制約了其應用。為解決這一關鍵問題,團隊研究開發(fā)了一種基于五氟苯基丙基三甲氧基硅烷(PFPPS)的自組裝分子層,在NCM表面構建疏水層并通過與殘留鋰化合物的反應生成離子導體保護層。該策略通過簡單的一步自組裝,實現(xiàn)了去除表面殘余鋰、原位生成包覆層及表面疏水層的多重改性效果。結果表明,經(jīng)PFPPS改性的超高鎳NCM即使在空氣中暴露7天,其放電比容量仍高達218.2 mAh g-1,遠優(yōu)于未改性樣品的157.1 mAh g-1(0.2 C倍率)。本研究提出了一種高效且工藝簡便的表面改性策略,為提升超高鎳正極材料的環(huán)境穩(wěn)定性和循環(huán)性能提供了新思路,對推動其廣泛應用具有積極意義。
該工作得到了國家自然科學基金項目、貴州省科技重大專項等項目的資助。
編輯:張蟬
責編:李旭鋒
編審:丁龍