美国物理研究所 在《真空科学与技术杂志》上，研究人员调查了高能量密度锂镍基阴极材料退化的根源，并开发了减轻这些退化机制和提高锂镍基性能的策略
图1:不同放大率下合成NCA的扫描电子显微镜图像
图2:显示γ-γ-NncA颗粒表面的透射电子显微镜图像
信用:金明林和诺曼
鲁，西北大学 锂离子电池作为可再生能源应用的高性能电源，如电动汽车和消费电子产品，要求电极在不影响电池寿命的情况下提供高能量密度
在《真空科学与技术杂志》上，研究人员调查了高能量密度锂镍基阴极材料退化的根源，并开发了减轻这些退化机制和提高锂镍基性能的策略
他们的研究可能对许多新兴应用有价值，特别是电动汽车和可再生能源(如风能和太阳能)的电网级储能
“LiB的大部分降解机制发生在与电解质接触的电极表面，”作者马克·赫萨姆说
“我们试图了解这些表面的化学性质，然后制定策略，尽量减少降解
" 研究人员采用表面化学表征作为一种策略，用于识别和最小化NCA(镍、钴、铝)纳米粒子合成过程中残留的氢氧化物和碳酸盐杂质
他们认识到，LIB阴极表面首先需要通过适当的退火来制备，通过退火过程，阴极纳米粒子被加热以去除表面杂质，然后被锁定在具有原子级薄石墨烯涂层的理想结构中
石墨烯包覆的NCA纳米粒子被制备成LIB阴极，表现出超高的电化学性能，包括低阻抗、高倍率性能、高体积能量和功率密度以及长循环寿命
石墨烯涂层还充当电极表面和电解质之间的屏障，这进一步提高了电池寿命
虽然研究人员认为石墨烯涂层本身就足以提高性能，但他们的结果揭示了在应用石墨烯涂层之前对阴极材料进行预退火以优化其表面化学性质的重要性
虽然这项工作的重点是富镍LIB阴极，该方法可以推广到其他储能电极，如钠离子或镁离子电池，其中纳入了纳米结构材料具有高表面积
因此，这项工作为实现高性能、基于纳米粒子的能量存储设备开辟了一条明确的道路
赫萨姆说:“我们的方法还可以应用于提高锂基电池和相关储能技术中阳极的性能。”
“最终，您需要优化阳极和阴极，以获得最佳的电池性能
"
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