Boosting rate performance of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode by simply mixing lithium iron phosphate
Boosting rate performance of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode by simply mixing lithium iron phosphate
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通过简单混合磷酸铁锂提高LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极的倍率性能
DOI：
10.1016/j.jallcom.2020.154296
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发表时间：
2020-06
影响因子：
6.2
通讯作者：
Xia Shu-Biao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang Wen-Jin;Zheng Jia-Yu;Liu Jian-Jun;Yang Rui-Ming;Cheng Fei-Xiang;Suo Hong-Bo;Guo Hong;Xia Shu-Biao
锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA)具有较高的比容量，是一种很有前途的材料。然而，存在成本高、安全问题和循环性能有限等缺点，这些都是商业应用的障碍。本研究介绍了一种简单的球磨方法，用LiFePO4(LFP)正极对NCA材料进行表面修饰，填充颗粒之间的空隙，以提高其充放电倍率。结果表明，NCA@5LFP与5wt%LFP混合使用具有最好的循环性能和倍率性能，具有较高的容量保持率(200次循环89.4%，在2℃下)。电化学后和现场分析揭示了观察到的改善的更详细的原因。在NCA@5LFP杂化电极中形成更稳定的固体电解质界面膜，通过降低电荷转移阻力，增加锂离子脱嵌通道，有助于确保NCA结构的有序性。所有这些因素都有助于提高电池的性能。
LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCA), a cathode material for lithium-ion batteries (LIBs), is a promising material due to its high specific capacity. However, there are drawbacks like high cost, safety issues, and limited cycle-performance that represent obstacles for commercial applications. This study describes a simple ballmilling method to modify the surface of NCA materials and fill the gaps between particles by LiFePO4(LFP) cathode to improve its charge/discharge rate. The results show that NCA@5LFP, mixed with 5wt% LFP, has the best cycling and rate performance, with a higher capacity-retention (89.4% after 200 cycles, at 2C). Post-electrochemical andin-situanalysis reveal more detailed reasons of the observed improvements. The formation of a more stable solid electrolyte interface film in the NCA@5LFP hybrid electrode helps ensure the orderliness of the NCA structure, by reducing the charge-transfer resistance, and increasing the channel for lithium ion de-intercalation. All these factors help improve the battery performance.
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