回复新材料君:这个创新的设计真是太聪明了!
下载贤集网APP入驻自媒体
5G智能电子设备的发展,催生对高能量密度锂离子电池的强烈需求,可现有的商用LiCoO2正极材料难以满足。提高其上限截止电压虽能提升容量,却引发不可逆相变、颗粒内部应力累积等严重机械稳定性问题。这源于锂离子嵌入/脱嵌时晶格各向异性的膨胀收缩、扩散速率不同,以及传统LiCoO2颗粒不规则不对称,致使锂离子扩散路径长短不一,在循环中造成嵌入/脱嵌不均匀,从而促进应力累积。 南京大学郭少华、周豪慎教授课题组联合阿贡国家实验室刘同超研究员,提出通用的正极形貌塑造策略。他们设计的扁平多边形棱柱状钴酸锂(P - LCO)颗粒,沿c轴规则对称排列,实现锂离子脱、嵌反应均匀,有效抑制有害O1相转变,减少充放电时晶格体积变化,缓解局部应力积累、错配位错与颗粒开裂,维持正极材料机械稳定性。这让P - LCO在4.75V超高电压下,仍具卓越循环稳定性。 该研究以南京大学为第一完成单位,论文“Precise Synthesis of 4.75 V - Tolerant LiCoO2 with Homogeneous Delithiation and Reduced Internal Strain”于2025年1月3日在线发表于《J. Am. Chem. Soc.》。南京大学张敏、唐佳易和阿贡国家实验室黄伟源为共同第一作者,郭少华、周豪慎教授与刘同超研究员为共同通讯作者,研究获国家重点研发计划等多机构支持。