陶瓷

清华大学类玻璃陶瓷相超高功率钒酸盐正极

发布时间:2024/10/12 18:06:07   

随着混合动力汽车的快速发展,新能源汽车市场对于高功率电池的需求也在持续增加。纳米化能够有效地缩短Li+的扩散路径,是提升电极材料倍率性能的有效方法,但是过大的比表面积却会导致副反应的显著增加,而微米级材料虽然界面的稳定性得到大幅的提升,但是却不利于Li+的快速扩散,因此长期以来开发兼顾高功率和高界面稳定性的材料都是一件非常具有挑战性的工作。

近日,清华大学的YutongLi(第一作者)和ShitongWang(通讯作者)等人开发了一种具有类玻璃-陶瓷相的钒酸盐体系,这种材料不仅具有大量的晶界,能够帮助Li+实现快速扩散,同时还最大限度地降低了材料与电解液的接触面积,减少了副反应的发生,因此在提升材料倍率性能的同时,还保持了良好的循环稳定性。

制备二次颗粒是解决纳米材料比表面积过大的有效方法,例如常见的NCM、NCA材料都是通过将纳米级一次颗粒制备为微米级二次颗粒的方法有效地降低了比表面积,提升了压实密度,减少了副反应的发生。传统的制备二次颗粒的方式是自下而上的方式,也就是首先生成纳米颗粒,然后这些纳米颗粒再团聚成为二次颗粒,而YutongLi则采用了一种自上而下的方法,也就是首先生成微米级的颗粒,然后利用材料在热处理过程中的再结晶等现象产生大量的晶粒。

钒元素价态丰富,因此能够进行多电子的氧化还原反应,从而赋予了钒的氧化物较高的容量,因此钒的氧化物得到了学术界的

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