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Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放

Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
富鋰錳層狀氧化物(LRLO)被認(rèn)為是用于高能量密度存儲(chǔ)的有前景的正極材料,因?yàn)樗鼈兙哂蟹浅8叩娜萘?,這歸因于氧化物陰離子的可逆氧化還原。然而,LRLO 正極在充電時(shí)也會(huì)產(chǎn)生活性氧,特別是在首次形成循環(huán)中,這會(huì)導(dǎo)致表面與電解液的反應(yīng)、表面層的重建和有害的阻抗增長。
加拿大滑鐵盧大學(xué)Linda F. Nazar等人通過用聚多巴胺 (PDA) 表面涂層清除析出的氧物種,證明了一種提高富鋰富錳層狀正極循環(huán)性能的策略。
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
PDA是一種眾所周知的氧自由基清除劑,它提供了一種化學(xué)保護(hù)層,這種保護(hù)層不僅可以減少不需要的正極電解質(zhì)界面的生長,而且與未受保護(hù)的表面相比,還可以減少氧氣的釋放,并顯著抑制表面的相變。
這些因素導(dǎo)致倍率性能的提高和循環(huán)時(shí)容量衰減的降低;即PDA涂層的LRLO在200次循環(huán)后的容量保持率為82%,而裸露的LRLO材料為70%。
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
圖1 LRLO表面PDA涂層的表征
Linda F. Nazar等AEM:利用可溶液處理的氧清除劑聚合物抑制表面富鋰、富錳層狀氧化物的氧釋放
圖2 PDA的氧自由基清除作用
Inhibiting Oxygen Release from Li-rich, Mn-rich Layered Oxides at the Surface with a Solution Processable Oxygen Scavenger Polymer. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202100552

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