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超长电池寿命的阳离子有序富镍层状阴极( Cation ordered Ni-rich layered cathode for ultra-long battery life )
Un-HyuckKim Geon-TaePark PatrickConlin NickolasAshburn KyeongjaeCho Young-SangYu DA Shapiro FilippoMaglia Sung-JinKim PeterLamp
在平均浓度为Li[Ni0.80Co0.05Mn0.15]O2的梯度阴极中掺氟，可获得216MaHg-1的高放电容量，循环8000次后仍保持初始容量的78%,具有前所未有的循环稳定性。该阴极在100%放电深度(DOD)下循环，不同于目前部署的层状阴极，层状阴极的DOD限制在60-80%，以补偿容量衰减并保证所需的电池寿命。此外，该阴极的容量和循环稳定性很容易超过现有的最先进的电池，同时实现了超长循环寿命的电动汽车(EV)阴极能量密度800 Wh kg-1的目标。通过透射电镜观察发现，Li与过渡金属(TM)离子的有序位相混合，使阴极的结构和化学稳定性得到了改善。F掺杂诱导TM板中有序Li占位形成2ahex×2ahex×chex超晶格，反之亦然，这对于抑制深荷电状态下微裂纹的形成，同时保持阴极在延长循环过程中的结构稳定性至关重要。此外，建议的阴极可在储能系统中回收使用过的电动汽车电池，从而通过减少二氧化碳排放和处理报废电池的成本来减轻对环境的负面影响。
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