改善锂离子电池性能，可再生能源应用的细胞寿命
在真空科学和技术A CHINESS中，研究人员研究了高能量密度lib阴极材料中降解的起源，并制定了减轻这些降解机制和提高LIB性能的策略。
用石墨烯涂层镍，钴，铝纳米粒子阴极创造较高能量密度锂离子电池。
锂离子电池（LIB）用作可再生应用的高性能电源，例如电动车辆和消费电子产品，需要提供高能密度的电极，而不会损害细胞寿命。
在AIP出版的真空科学和技术A Chinuctions中，研究人员调查高能量密度Lib阴极材料中退化的起源，并制定用于减轻这些降解机制和改善Lib性能的策略。
他们的研究对于许多新兴的应用，特别是电动汽车和电网级能量储存，可以为可再生能源，如风和太阳能。
“LIB中的大多数降解机制发生在与电解质接触的电极表面上，”作者标记赫拉姆说。“我们试图了解这些表面的化学，然后制定最小化劣化的策略。”
在不同放大倍率下扫描电子显微镜图像的合成NCA。
研究人员使用表面化学表征作为鉴定和最小化残留氢氧化物和碳酸杂质免于NCA（镍，钴，铝）纳米颗粒的策略。它们实现了通过合适的退火制备的Lib阴极表面，将阴极纳米颗粒被加热以除去表面杂质的方法，然后用原子薄的石墨烯涂层锁定到所需结构中。
将涂覆的NCA纳米颗粒配制成Lib阴极，显示出卓越的电化学性质，包括低阻抗，高速性能，高容量能量和功率密度，以及长的循环寿命。石墨烯涂层也用作电极表面和电解质之间的屏障，进一步改善了细胞寿命。
透射电子显微镜图像显示GR-R-NNCA颗粒的表面。
虽然研究人员认为单独的石墨烯涂层足以提高性能，但它们的结果揭示了预退火的阴极材料以在施加石墨烯涂层之前优化其表面化学的重要性。
虽然该工作集中在富含镍的LIB阴极上，但是该方法可以广泛地推广到其他能量存储电极，例如钠离子或镁离子电池，其包含具有高表面积的纳米结构材料。因此，该工作建立了一种明确的道路，用于实现高性能，基于纳米粒子的能量存储装置。
“我们的方法也可以应用于提高LIBS和相关能源存储技术的阳极性能，”Hersam说。“最终，您需要优化阳极和阴极，以实现最佳的电池性能。”
参考：“通过表面稳定增强纳米结构镍镍锂离子电池阴极”，Jin-Myoung LIM，Norman S. Luu，Kyu-yousual Park，Mark Tz Tan，Sungkyu Kim，Julia R. Downing，Ka He，Vinayak P. Dravid 2020年11月24日，第4月24日，真空科技A.DOI：
10.10.1116/6.0000580
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