北京大学深研院新材料学院潘锋团队AM.:首次实现储能密度接近理论极限

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我们都希望日常用的手机锂电池体积小使用时间长，这需要正极和负极材料在尽可能小的体积空间储存更多锂离子并且能够快速可逆充放电，具有高的稳定的储能密度和功率密度。商业化的手机锂电池正极材料通常用钴酸锂层状氧化物，其理论可逆比容量是274mAhg-1（全部的锂离子脱出来和嵌进去），提高工作电压可以让越来越多的锂离子从晶格中脱出来，但结构容易发生不可逆的过渡金属钴离子迁移和不稳定的氧阴离子流失，产生有害的不可逆结构相变和氧气释放行为。因此，长期以来人们认为像钴酸锂（LCO）这样的层状结构中只有50—60%的锂可以在充放电过程中可逆脱嵌，对应获得140—165mAhg-1的可逆容量。 不断提高工作电压是钴酸锂正极不断趋近其理论比容量的最直接方法，为了提高在高电压下的结构稳定性通常采用元素掺杂和表面包覆等改性 ………………………………