缺陷工程是通过提高结构稳定性和离子扩散来提高锂离子电池电化学性能的重要策略。然而,传统的合成方法具有漫长且复杂的过程,使得在电极材料中有效且容易地引入缺陷变得极具挑战性。近日, 天津大学Chen Yanan、山东科技大学Liu Rui报道了尖晶石型锰酸锂的超快非平衡相变诱导孪晶界。
本文要点:
1) 作者报道了一种具有超快加热和冷却过程的高温冲击技术(HTS),该技术可以在几秒钟内将孪晶界(TB)快速引入尖晶石LiMn2O4中。各种非原位技术揭示了LiMn2O4在超快合成过程中的结晶机制。
2) 与传统方法相比,具有TBs的LiMn2O4具有更高的倍率性能。此外,外来元素可以在几秒钟内均匀地掺入LiMn2O4中,从而产生优异的循环性能。例如,2%Ni掺杂的LiMn2O4具有121 mAh g−1的初始容量,在1 C下经过500次循环后的容量保留率为86.5%。
Zhaoxin Guo et.al Ultrafast Non-Equilibrium Phase Transition Induced Twin Boundaries of Spinel Lithium Manganate Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302484