貴大新聞網訊(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”為題發表于“SCIENCE CHINA Chemistry”(IF=10.4,中科院一區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,其循環穩定性較差、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境穩定性和循環性能提供了新思路,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