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潘峰AEM：通过Al取代修饰Li@Mn6超结构单元以提高无钴富锂正极的长循环性能

Bunnny
2021-08-19


作为锂离子电池最有前景的正极材料之一，富锂层状氧化物存在库仑效率低、容量衰减严重和电压衰减等问题，这与聚合的Li@Mn6超结构单元有关。因此，Li@ Mn6超结构单元的改性已成为提高富锂正极电化学性能的有效方法。近日，北京大学潘峰研究员，中国科学院任国玺研究员，南方科技大学谢琳研究员和北京大学张明建研究员等人报道了一种不含Co的富锂氧化物。

文章要点

1）通过Al取代Li[Li1/4Mn1/2Ni1/6Co1/12]O2中的Co，设计了不含Co的富锂氧化物Li[Li1/4Mn1/2Ni1/6Co1/12]O2。将平均结构优化与详细的局部结构/化学分析相结合，发现引入的Al离子占据了Li@Mn6超结构单元中的Mn位点，这进一步诱导了Li@Mn6单元中中心锂离子的部分置换Ni2+。

2）改性的超结构单元可以稳定阴离子骨架并抑制长期循环过程中的结构降解。实现了优异的循环性能（1 C下500 次循环后容量保持率为91.4%）。

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参考文献：

Zhibo Li, et al. Modifying Li@Mn6 Superstructure Units by Al Substitution to Enhance the Long-Cycle Performance of Co-Free Li-Rich Cathode. Adv. Energy Mater. 2021, 2101962.

DOI: 10.1002/aenm.202101962

https://doi.org/10.1002/aenm.202101962




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