在实现联合国可持续发展目标和碳中和目标的过程中，下一代电池储存更多的能量非常重要。然而，能量密度越高，热失控的可能性就越大。如果电池过热，可能会爆炸。据国外媒体报道，来自日本东北大学和日本同步辐射研究所(JASRI)的研究人员在锂离子电池的氧释放方面取得了新的发现，可以为更强大和更安全的高能量密度电池铺平道路。
(来源:东北大学)
阴极活性材料释放氧气是热失控的触发因素，但人类对这一过程还没有很好的了解。研究人员研究了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM111)的氧释放和相关结构变化。通过库仑滴定和X射线衍射，NCM111可以用作基于氧化物的电池材料的模型。
研究人员发现，NCM111可接受的释氧浓度为5 mol%，不会分解，也不会引起结构紊乱，即锂和镍的交换。氧的释放将导致过渡金属(NCM111中的镍、钴和锰)的减少，从而降低这些金属在材料中维持平衡电荷的能力。
为了对此进行评估，研究小组在日本JASRI运营的大型同步辐射装置BL27SU SPring-8上使用了软X射线吸收光谱。在氧释放开始时，研究人员观察到NCM111中发生了选择性的Ni3+还原。镍还原后，Co3+的含量降低，而Mn4+在释放5 mol%的氧气过程中保持不变。
论文的共同作者中村孝说:“还原行为表明，高价NI(Ni3+)显著增强了氧的释放。”为了测试这一假设，Nakamura和他的同事们制备了一种改进的NCM111，它比原来的NCM111含有更多的Ni3+。发现NCM111远远超过预期，释放出更多的氧气。
基于此，研究团队提出高价过渡金属会导致氧化物基电池材料晶格氧不稳定。中村说:“这一发现将有助于进一步开发由过渡金属氧化物组成的高能量密度和强大的下一代电池。”在实现联合国可持续发展目标和碳中和目标的过程中，下一代电池储存更多的能量非常重要。然而，能量密度越高，热失控的可能性就越大。如果电池过热，可能会爆炸。据国外媒体报道，来自日本东北大学和日本同步辐射研究所(JASRI)的研究人员在锂离子电池的氧释放方面取得了新的发现，可以为更强大和更安全的高能量密度电池铺平道路。
(来源:东北大学)
阴极活性材料释放氧气是热失控的触发因素，但人类对这一过程还没有很好的了解。研究人员研究了锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM111)的氧释放和相关结构变化。通过库仑滴定和X射线衍射，NCM111可以用作基于氧化物的电池材料的模型。
研究人员发现，NCM111可接受的释氧浓度为5 mol%，不会分解，也不会引起结构紊乱，即锂和镍的交换。氧的释放将导致过渡金属(NCM111中的镍、钴和锰)的减少，从而降低这些金属在材料中维持平衡电荷的能力。
为了对此进行评估，研究小组在日本JASRI运营的大型同步辐射装置BL27SU SPring-8上使用了软X射线吸收光谱。在氧释放开始时，研究人员观察到NCM111中发生了选择性的Ni3+还原。镍还原后，Co3+的含量降低，而Mn4+在释放5 mol%的氧气过程中保持不变。
论文的共同作者中村孝说:“还原行为表明，高价NI(Ni3+)显著增强了氧的释放。”为了测试这一假设，Nakamura和他的同事们制备了一种改进的NCM111，它比原来的NCM111含有更多的Ni3+。发现NCM111远远超过预期，而且更多……伊根被释放了。
基于此，研究团队提出高价过渡金属会导致氧化物基电池材料晶格氧不稳定。中村说:“这一发现将有助于进一步开发由过渡金属氧化物组成的高能量密度和强大的下一代电池。”
标签：发现
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