克日,,,,威廉希尔理学院纳米科学与手艺研究中心袁帅研究员和赵尹副研究员在超高镍三元正极质料领域取得主要希望,,,,相关研究效果以“Spheroidization: The Impact of Precursor Morphology on Solid-State Lithiation Process for High-Quality Ultrahigh-Nickel Oxide Cathodes“为题揭晓在化学顶级学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。。第一作者为博士生梁文彪。。
高能量密度、长循环寿命、高清静性的锂离子电池是新能源领域的重大需求。。超高镍层状氧化物LiNixCoyMn1-x-yO2(NCM,,,,x≥0.9)具有较高能量密度和较低本钱,,,,是一种极具应用远景的锂离子电池正极质料。。克日,,,,威廉希尔袁帅研究员、赵尹副研究员等对超高镍NCM(OH)2前驱体的锂化反应历程提出了新看法,,,,展现了NCM(OH)2前驱体颗粒的球形度对锂化历程及超高镍层状正极质料电化学性能的影响机制。。

该事情发明非球形NCM(OH)2前驱体颗粒破损了锂化反应的匀称性,,,,LiOH倾向于在前驱体颗粒外貌的凸起部分富集,,,,导致局部锂过量,,,,会在较低温度下形成局部致密的壳层,,,,在随后反应历程中,,,,该致密壳层会影响锂离子向颗粒内部的扩散历程,,,,导致中心体颗粒内部形成“贫锂”NCMO核和内部孔隙,,,,从而影响最终NCM颗粒内部的结构一致性。。高球形度的NCM(OH)2前驱体具有对称结构清静滑外貌,,,,可有用阻止LiOH在颗粒外貌的局部过量问题,,,,避免形成局部致密壳层,,,,有利于锂化历程中锂离子充分扩散到颗粒内部,,,,从而有用抑制“贫锂”NCMO核和内部孔隙的爆发。。因此,,,,提高前驱体颗粒球形度有助于抑制非均相中心体的形成,,,,从而有用提高正极质料的结构一致性。。
论文信息:
Wenbiao Liang, Yin Zhao*, Liyi Shi, Zhuyi Wang, Shuai Yuan*. Spheroidization: The Impact of Precursor Morphology on Solid-State Lithiation Process for High-Quality Ultrahigh-Nickel Oxide Cathodes. Angewandte Chemie International Edition 2024, e202407477.
https://doi.org/10.1002/anie.202407477