麻省理工学院的研究人员最近宣布发现了具有长周期LiFePO4和高功率的磷酸亚铁锂电池。
麻省理工学院的研究人员发现,在磷酸铁锂电池电极内部的充电过程中,在富锂和贫锂的边界形成了固溶区(SSZ),由于锂离子从电极中释放,该区域的充电活性更加集中。这一发现将有助于研究人员和制造商制造性能更好的电池,因为可以更好地理解和进一步优化电极材料的动态过程。
磷酸亚铁锂(LFP)电极充电或放电过程图。由于锂离子在充电过程中分离,形成了贫锂磷酸铁(FP)区域,但它们之间有一个固溶体区域(SSZ,深蓝绿色),其中包含一些随机分布的锂原子,这与原始晶体材料中锂原子的有序排列(浅蓝色)不同。
上述发现有助于解决磷酸铁锂电池的一个长期问题:以块状晶体的形式,磷酸铁锂和磷酸铁的离子导电性较差(充电过程中FePO4分离)。然而,当掺杂和碳涂层得到优化,纳米颗粒被用于电池时,这种材料显示出非常高的充电速率。
固溶体区域类似于“亚”态,在室温下可以持续至少几分钟,取代了LiFePO4和FePO4之间的明锐界面。明锐界面已被证明含有许多额外的线缺陷,这些缺陷被称为“位错”。固溶体区域起到缓冲作用,减少了位错的数量,并防止它们随着电化学反应向前移动。麻省理工学院的研究人员最近宣布发现了具有长周期LiFePO4和高功率的磷酸亚铁锂电池。
麻省理工学院的研究人员发现,在磷酸铁锂电池电极内部的充电过程中,在富锂和贫锂的边界形成了固溶区(SSZ),由于锂离子从电极中释放,该区域的充电活性更加集中。这一发现将有助于研究人员和制造商制造性能更好的电池,因为可以更好地理解和进一步优化电极材料的动态过程。
磷酸亚铁锂(LFP)电极充电或放电过程图。由于锂离子在充电过程中分离,形成了贫锂磷酸铁(FP)区域,但它们之间有一个固溶体区域(SSZ,深蓝绿色),其中包含一些随机分布的锂原子,这与原始晶体材料中锂原子的有序排列(浅蓝色)不同。
上述发现有助于解决磷酸铁锂电池的一个长期问题:以块状晶体的形式,磷酸铁锂和磷酸铁的离子导电性较差(充电过程中FePO4分离)。然而,当掺杂和碳涂层得到优化,纳米颗粒被用于电池时,这种材料显示出非常高的充电速率。
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