'廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?'

化學 國風新潮 測試狗科研服務 2019-08-05
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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

本文主要由論文第一作者殷文澤撰寫。在此,特別感謝四川大學王辛龍教授和鍾本和教授團隊的大力支持。謝謝大家持續關注我們~


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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

本文主要由論文第一作者殷文澤撰寫。在此,特別感謝四川大學王辛龍教授和鍾本和教授團隊的大力支持。謝謝大家持續關注我們~


廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

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研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

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研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 2 FE-SEM images of the (a) C-NCM and (b) S-NCM samples. HRTEM images of the (c and d) C-NCM and (e and f) S-NCM samples.

通過電化學性能的比較,尖晶石相(LiMn2O4)和岩鹽相(NiO)的確比層狀相(嶄新的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)的性能優異。同時發現,當三相均存在時,即自發形成三相的廢舊LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,電化學性能最好,這個可以歸因於三相之間存在協同作用

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研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 2 FE-SEM images of the (a) C-NCM and (b) S-NCM samples. HRTEM images of the (c and d) C-NCM and (e and f) S-NCM samples.

通過電化學性能的比較,尖晶石相(LiMn2O4)和岩鹽相(NiO)的確比層狀相(嶄新的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)的性能優異。同時發現,當三相均存在時,即自發形成三相的廢舊LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,電化學性能最好,這個可以歸因於三相之間存在協同作用

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 3 Electrochemical analyses of the Li–S cells with the five different separators: (a) CV curves, (b) charge–discharge cycles, and (c) rate capacities at various current densities, (d) Cycle performance, (e) Prolonged cycling performance.

理論計算輔助證明了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附和催化轉化能力均比層狀相強。

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研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 2 FE-SEM images of the (a) C-NCM and (b) S-NCM samples. HRTEM images of the (c and d) C-NCM and (e and f) S-NCM samples.

通過電化學性能的比較,尖晶石相(LiMn2O4)和岩鹽相(NiO)的確比層狀相(嶄新的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)的性能優異。同時發現,當三相均存在時,即自發形成三相的廢舊LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,電化學性能最好,這個可以歸因於三相之間存在協同作用

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 3 Electrochemical analyses of the Li–S cells with the five different separators: (a) CV curves, (b) charge–discharge cycles, and (c) rate capacities at various current densities, (d) Cycle performance, (e) Prolonged cycling performance.

理論計算輔助證明了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附和催化轉化能力均比層狀相強。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 4 Adsorption energy of (a) Li2S6, (b) Li2S and (c) S5 on the LiMn2O4 (001) surface. Adsorption energy of (d) Li2S6, (e) Li2S and (f) S5 on the NiO (001) surface. Adsorption energy of (g) Li2S6, (h) Li2S and (i) S5 on the LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (001) surface.

研究小結

本文中,我們巧妙的將廢舊的三元正極材料作為自發的三相複合結構應用在Li-S電池上。既避免了對環境的二次汙染,又降低了回收成本。並且由於其自發的三相結構存在協同效應,使得其應用在Li-S電池中起到明顯的增進效果。為大家開闢了廢物利用及其三相複合材料應用在Li-S電池中的新思路。

文章鏈接:DOI: 10.1039/C9TA06116A (Paper) J. Mater. Chem. A, 2019, Advance Article

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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 2 FE-SEM images of the (a) C-NCM and (b) S-NCM samples. HRTEM images of the (c and d) C-NCM and (e and f) S-NCM samples.

通過電化學性能的比較,尖晶石相(LiMn2O4)和岩鹽相(NiO)的確比層狀相(嶄新的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)的性能優異。同時發現,當三相均存在時,即自發形成三相的廢舊LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,電化學性能最好,這個可以歸因於三相之間存在協同作用

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 3 Electrochemical analyses of the Li–S cells with the five different separators: (a) CV curves, (b) charge–discharge cycles, and (c) rate capacities at various current densities, (d) Cycle performance, (e) Prolonged cycling performance.

理論計算輔助證明了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附和催化轉化能力均比層狀相強。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 4 Adsorption energy of (a) Li2S6, (b) Li2S and (c) S5 on the LiMn2O4 (001) surface. Adsorption energy of (d) Li2S6, (e) Li2S and (f) S5 on the NiO (001) surface. Adsorption energy of (g) Li2S6, (h) Li2S and (i) S5 on the LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (001) surface.

研究小結

本文中,我們巧妙的將廢舊的三元正極材料作為自發的三相複合結構應用在Li-S電池上。既避免了對環境的二次汙染,又降低了回收成本。並且由於其自發的三相結構存在協同效應,使得其應用在Li-S電池中起到明顯的增進效果。為大家開闢了廢物利用及其三相複合材料應用在Li-S電池中的新思路。

文章鏈接:DOI: 10.1039/C9TA06116A (Paper) J. Mater. Chem. A, 2019, Advance Article

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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究背景

Li-S電池由於理論能量密度很大而備受關注。但阻礙其應用的關鍵問題之一是LiPSs的“穿梭效應”,導致Li-S電池發生了嚴重的容量衰減和自放電現象。目前,用氧化物進行Li-S電池的隔膜修飾已被證明是一種有效的策略。同時,大部分人對廢舊鋰離子電池材料的回收處理都選擇傳統的溼法冶金方法,這樣既造成環境的二次汙染又提高了回收成本。

在此,我們將廢舊的三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為Li-S電池的隔膜修飾物來改善Li-S電池的性能。這個思路既能避免對環境的二次汙染,也能降低迴收成本,同時也首次將自發的三相複合結構材料應用在Li-S電池當中,並且起到了很好的效果。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

研究成果

近日,四川大學化學工程學院王辛龍教授和鍾本和教授課題組成功的實現了將廢舊的三元鋰離子電池中的正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2應用於鋰硫(Li-S)電池隔膜修飾工作中。首次將自發形成的三相結構應用到Li-S電池中,開闢了三相複合材料應用在Li-S電池的新思路。該工作近期發表在國際頂級期刊Journal of Materials Chemistry A (IF=10.733),被評為2019年熱點文章

本文亮點:

1. 本文利用變廢為寶的思想,沒有選擇傳統的電池回收方法,而是選擇了將廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2作為自發的三相複合結構材料直接應用於Li-S電池隔膜的塗覆工作,也是首次提出將三相複合結構應用在Li-S電池當中;

2. 本文在研究三相結構的過程當中偶然發現尖晶石相、岩鹽相和層狀相三者之間存在協同作用,可以更好的吸附多硫化理(LiPSs)。

3. 同時該工作也同時發現了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附作用大於層狀相,並且也用DFT加以證明

圖文解析

首先對廢舊的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2進行理化表徵,證明了部分層狀相轉變成了尖晶石相和岩鹽相。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 1 (a) XRD patterns of S-NCM and C-NCM; the right segments are the magnified region. XPS spectra for (b) Ni 2p and (c) Mn 2p in the SNCM.

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 2 FE-SEM images of the (a) C-NCM and (b) S-NCM samples. HRTEM images of the (c and d) C-NCM and (e and f) S-NCM samples.

通過電化學性能的比較,尖晶石相(LiMn2O4)和岩鹽相(NiO)的確比層狀相(嶄新的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)的性能優異。同時發現,當三相均存在時,即自發形成三相的廢舊LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,電化學性能最好,這個可以歸因於三相之間存在協同作用

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 3 Electrochemical analyses of the Li–S cells with the five different separators: (a) CV curves, (b) charge–discharge cycles, and (c) rate capacities at various current densities, (d) Cycle performance, (e) Prolonged cycling performance.

理論計算輔助證明了尖晶石相和岩鹽相對LiPSs的吸附和催化轉化能力均比層狀相強。

廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

Fig. 4 Adsorption energy of (a) Li2S6, (b) Li2S and (c) S5 on the LiMn2O4 (001) surface. Adsorption energy of (d) Li2S6, (e) Li2S and (f) S5 on the NiO (001) surface. Adsorption energy of (g) Li2S6, (h) Li2S and (i) S5 on the LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (001) surface.

研究小結

本文中,我們巧妙的將廢舊的三元正極材料作為自發的三相複合結構應用在Li-S電池上。既避免了對環境的二次汙染,又降低了回收成本。並且由於其自發的三相結構存在協同效應,使得其應用在Li-S電池中起到明顯的增進效果。為大家開闢了廢物利用及其三相複合材料應用在Li-S電池中的新思路。

文章鏈接:DOI: 10.1039/C9TA06116A (Paper) J. Mater. Chem. A, 2019, Advance Article

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廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?


廢舊三元正極材料作為自發三相結構,直接應用到鋰硫電池中?

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