Attualmente, il raggiungimento di densità di energia ad alta capacità e densità di potenza è diventato l'obiettivo dell'espansione batterie al litio applicazioni per sistemi di accumulo di energia su larga scala. Pertanto, nel processo di produzione degli elettrodi sono necessari un livello di carico elevato e un duro processo di calandratura per soddisfare i requisiti di densità energetica ad alto volume delle batterie.
Sebbene il processo di fabbricazione dell'elettrodo è altamente ottimizzato per regolare il trasporto di elettroni e ioni sull'elettrodo, la diversità ionica locale e la conduttività elettronica alla fine portano a una grave eterogeneità di reazione, che influisce sulla stabilità della batteria. in condizioni di produzione e ambiente operativo specifici, questo comportamento di reazione eterogeneo diventa intenso. inoltre, la grave microstruttura il collasso delle particelle superficiali nel processo di laminazione può causare una deviazione locale nel ciclo processo. a lungo termine allo stesso tempo, a base di nichel LiNixCoyMnzO2 ( NCM ), come materiale candidato per l'alta energia elettrodo catodico , è particolarmente fragile nel mantenere l'integrità delle particelle a causa degli aggregati policristallini di particelle secondarie. nel processo di laminazione, sotto l'azione dell'alta pressione, le particelle di frattura meccanica sulla superficie dell'elettrodo causeranno una reazione superficiale più elevata, e la struttura e la composizione locali cambieranno con il cambiamento della profondità dell'elettrodo. Pertanto, la reazione preferenziale sul lato positivo deteriorerà in modo significativo l'integrità del polo positivo e il consumo irregolare di litio circolante nell'intera batteria. Sfortunatamente, questo difetto critico associato alle caratteristiche morfologiche intrinseche di NCM le particelle sono raramente indirizzate sistematicamente Pertanto, al fine di migliorare le prestazioni della batteria, è necessario comprendere appieno il NCM Materialea livello dell'elettrodo. I ricercatori hanno scoperto che ricco di nichel i materiali tendono a decadere nella direzione longitudinale a causa del loro proprietà chimiche e meccaniche altamente instabili Il comportamento di decadimento è dovuto all'uso eccessivo di tensioattivi, che si traduce in una distribuzione del potenziale gravemente disomogenea nel ciclo a lungo termine. allo stesso tempo, la degradazione continua riduce la reversibilità degli ioni di litio. Qui, i ricercatori suggeriscono quel robusto singolo cristallo Lini0.8Co0.1Mn0.1O2 essere usato come materiale alternativo fattibile, in modo da inibire efficacemente l'eccessivo utilizzo locale del materiale attivo. Le prestazioni elettrochimiche della batteria agli ioni di litio ad alta energia possono essere stabilizzate con questo metodo. dopo 1000 cicli a 45 ℃, la capacità della batteria può essere mantenuta al di sopra dell'80%
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