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掺杂纳米二氧化钛对锂电池正极材料性能的改进明显

导读: 改善锂电池循环新能另一方面如果材料直接与电解液接触,强氧化性的Co4+将会与电解液发生反应从而导致容量损失。参杂纳米二氧化钛(VK-T30D)后可避免LiCoO2与电解液直接接触,减少容量损失,从而提高LiCoO2材料的电化学比容量,改善其循环性能。

作者:季明

  实验以钴酸锂为例进行:

  作用一:减少氧缺陷的形成,相应的提高材料的结构稳定性。

  当电池充至高压时,LiCoO2结构中的大量Co3+将会变成Co4+, Co4+的形成将导致氧缺陷的形成,这将会减弱过度金属与氧之间的束缚力,从而使Co4+溶入电解液中,在LiCoO2里参杂纳米二氧化钛(VK-T30D)之后,在充放电过程中LiCoO2与纳米二氧化钛接触的界面结构将会发生重排,从而减少氧缺陷的形成,相应的提高材料的结构稳定性。

  作用二:改善锂电池循环新能另一方面如果材料直接与电解液接触,强氧化性的Co4+将会与电解液发生反应从而导致容量损失。参杂纳米二氧化钛(VK-T30D)后可避免LiCoO2与电解液直接接触,减少容量损失,从而提高LiCoO2材料的电化学比容量,改善其循环性能。

  作用三:减小电池在循环过程中的电阻。掺杂纳米二氧化钛(VK-T30D)后,锂电池在首次循环中的电阻均比未掺杂的LiCoO2要大;但是10次循环之后, 掺杂后的材料的膜阻抗和电荷传递阻抗都比未掺杂的LiCoO2要小很多。这说明纳米二氧化钛(VK-T30D)掺杂有效减少了LiCoO2 在充放电循环过程中的电化学阻抗, 有利于提高材料的电化学性能。(实验中数据表明10 次循环,参杂纳米二氧化钛(VK-T30D)的正极材料电荷传递阻抗从31.8Ω降到9.0Ω)

 

责任编辑:Flora
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