本文摘要:省理工学院的研究人员最近宣布了一项关于长循环寿命和高功率磷酸铁锂电池的新发现。

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省理工学院的研究人员最近宣布了一项关于长循环寿命和高功率磷酸铁锂电池的新发现。麻省理工学院(MIT)的研究人员发现,磷酸铁锂电池电极中的固溶体区(SSZ)形成在富锂和贫锂的交界处,该区域的电池活性更集中,因为锂离子从电极中释放出来。

这一发现将有助于研究人员和制造商生产性能更好的电池,因为它可以更好地解释电极材料的动态过程,并进一步优化它们。磷酸铁锂(LFP)电极电池或放电过程图。

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由于锂离子在电池过程中被分离,形成贫锂磷酸铁(FP)区域,但两者之间存在固溶体区域(SSZ,亮蓝绿色),其中包含一些随机生成的锂原子,不同于锂原子完整晶体材料(浅蓝色)中的有序阵列。上述发现有助于解决问题。

这是一个与磷酸铁锂电池相关的长期存在的问题:磷酸铁锂和磷酸铁(FePO4从电池过程中分离出来)以块状晶体的形式具有更好的离子导电性。然而,当这种材料用于掺杂和碳壳优化以及用于电池中的纳米粒子时,它显示出非常低的电池倍率。固溶体区域类似于亚稳态,在室温下需要持续至少几分钟。

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代替磷酸铁锂和磷酸铁锂之间的明锐界面,明锐界面被证明包含许多缺失的额外线,这些线被称为位错。固溶体区就像一个缓冲区,增加了位错的数量,阻止了它预测电化学反应的向前运动。

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