高丽大学JMCA：锂离子电池高效负极材料研究：了解羟基氯化镍与锂离子的转化机理

兔兔

2019-12-26

由多种阳离子和阴离子组成的多组分过渡金属化合物（TMCs）是锂离子电池（LIBs）的高效负极材料。在初始放电和充电过程中，多组分TMCs被转化为相应的单一阳离子或阴离子化合物的纳米复合物。形成多个高度混合的TMCs可最大程度地减少循环过程中每个TMC的晶体生长，并改善锂离子存储性能。结合各种阳离子和阴离子的候选物质已得到积极研究。在此，高丽大学的Yun Chan Kang团队首次证明了氯化镍在初始循环中一旦转变为异质结构的纳米复合材料，就可以作为锂离子存储的新型负极材料。特别是，首次通过各种分析证明了以金属羟基氯化物为负极的锂离子存储的反应机理。采用一锅水热法制备的模型化合物羟基氯化镍（Ni(OH)Cl）用于研究锂离子存储的详细转化机理。系统分析结果表明，Ni(OH)Cl在一个循环后就转变为Ni(OH)₂和NiCl₂，而Ni(OH)₂/NiCl₂纳米复合材料层状异质结在第二个循环后就与锂离子发生反应。花状Ni(OH)Cl微球表现出极高且稳定的循环性能（0.2 A g⁻¹的电流密度下循环150圈后的容量为1236 mAh g⁻¹），并在电流密度为30 A g⁻¹的极高电流密度下表现出优异的倍率性能（232 mAh g⁻¹）。

Sae Hoon Lim, Gi Dae Park, Dae Soo Jung, Jong-Heun Lee, Yun Chan Kang. Towards an efficient anode material for Li-ion batteries: understanding the conversion mechanism of nickel hydroxy chloride with Li- ions. Journal of Materials Chemistry A, 2020.

DOI: 10.1039/c9ta12321k

原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ta/c9ta12321k#!divAbstract