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納米二氧化鈦對鋰電池正極材料性能的效果有沒有影響?
2020-12-23

實驗以鈷酸鋰為例:


功能1:減少氧缺陷的形成并相應提高材料的結構穩定性。


當電池充電至高壓時,LiCoO2結構中的大量Co3 +將變為Co4 +。 Co4 +的形成將導致氧缺陷的形成,這將削弱過量金屬與氧之間的結合力,從而使Co4 +溶解到電解質中。在LiCoO2中,摻雜納米TiO2(CY-T30D)后,LiCoO2和納米TiO2之間的界面結構將在充電和放電過程中重新排列,從而減少氧缺陷的形成并相應提高材料的結構穩定性。





作用2:改善鋰電池的新能源循環


另一方面,如果材料直接與電解質接觸,則強氧化性的Co4 +將與電解質發生反應并導致容量損失。摻雜納米二氧化鈦(CY-T30D)可以避免LiCoO2與電解質直接接觸,減少容量損失,從而提高LiCoO2材料的電化學比容量并改善其循環性能。


功能三:降低循環期間電池的電阻。


摻雜納米二氧化鈦(CY-T30D)后,鋰電池在第一個循環中的電阻大于未摻雜的LiCoO2。但是經過10個循環后,摻雜材料的薄膜電阻和電荷轉移電阻均高于未摻雜LiCoO2。摻雜的LiCoO2小得多。這表明納米二氧化鈦(CY-T30D)摻雜有效降低了LiCoO2在充放電循環中的電化學阻抗,這有利于提高材料的電化學性能。


(實驗數據表明,經過10個循環后,摻有納米二氧化鈦(CY-T30D)的正極材料的電荷轉移阻抗從31.8Ω下降至9.0Ω)


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