桂林电子科技大学俞兆喆、程燕联合天津大学陈亚楠AFM:深度表面工程设计以实现单晶富锂锰基正极材料稳定循环
材料人
2025-07-19 10:29
文章摘要
本文研究了单晶富锂锰基正极材料(SLRMs)的界面稳定性问题。研究背景指出,富锂锰基正极材料因其高容量和能量密度成为下一代电池的理想候选,但氧阴离子氧化还原反应(OARR)导致的氧气释放和结构畸变限制了其应用。研究目的是通过深度表面工程提升SLRMs的界面稳定性。通过在材料表层构建Al3+强化的尖晶石浅表层结构和Al3+梯度掺杂的层状亚表层结构,显著提升了氧空位形成能,抑制了不可逆氧释放和相变。改性后的SLRMs在1 C倍率下放电容量达232 mAh g-1,200次循环后容量损失仅为5%,远优于原始材料。结论表明,该深度表面工程策略有效解决了SLRMs的界面降解问题,为高能量密度和结构稳定性的正极材料设计提供了新思路。
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