文献解读 || 褚卫国&潘峰&卢朝霞AEM：高熵表面络合物稳定的钴酸锂阴极

文章背景

提高LiCoO₂的充电电压增加了电池的能量密度，这在从便携式电子设备到电动汽车的能量存储实施中非常有吸引力。然而，高电压下的混合氧化还原反应促进了氧析出、电解质分解和不可逆相变，并因此导致电池容量快速衰减。

成果简介

褚卫国&潘峰&卢朝霞等人证明了Mg-Al-Eu共掺杂的LiCoO₂的显著改善的高电压循环稳定性。发现元素共掺杂诱导了一个近表面高熵区，包括一个天生薄的无序岩盐壳层和一个掺杂剂分凝面。

高熵复合体能有效抑制氧析出和近地表结构解构。O3和H1-3之间的相变可逆性和阴极的热稳定性也大大提高。结果，共掺杂的LiCoO₂表现出显著的循环性能，在800和2000次循环后分别保持86.3%和72.0%的初始容量，具有4.6 V的高截止电压。可行的共掺杂方法为开发具有高工作电压的稳定锂离子电池拓宽了前景。

图文导读

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

总结与展望

总之，本文提出了一种Mg–Al–Eu共掺杂的LiCoO₂阴极，其具有显著改善的高电压循环和热稳定性。发现这些掺杂物在表面偏析，形成近表面高熵区，包括无序的岩盐壳层和掺杂物富集区。

这样的高熵区可以抑制氧的析出和Co离子的溶解，从而阻止CEI的形成和近表面结构的破坏。在复杂表面的帮助下，O3和H1-3之间的相变是高度可逆的，即使在LCO–MAE中4.6 V下300次循环后也是如此。

因此，共掺杂的LCO阴极表现出突出的循环性能，在2.8-4.6V下800次循环后容量保持率为86.3%，在3.0-4.6V下2000次循环后容量保持率为72.0%。这些发现为揭示高压层状阴极材料的稳定机制和以可行的方法推进高能量密度电池的实际应用提供了新的思路。

文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202300147

---

往期推荐

扫码关注我们

科学指南针一测试万事屋

干货丨资讯丨教程丨视频

课件丨文献下载丨测试服务

点个再看，今年一作IF轻松>10