硫离子改性层状氧化物正极

抑制氧释放，循环寿命翻倍

通过引入硫离子形成稳定S─O共价键，从源头抑制晶格氧逃逸，突破了层状正极高电压下结构退化的瓶颈。

栗伟 · Xian-Wen, Gao · Yang, Dongrun · 闻雷 · 刘朝孟 · 骆文彬

Small 2024

具体参数

可逆容量

{'zh': '173.1', 'en': '173.1'} mA h g⁻¹

容量保持率

{'zh': '81.5', 'en': '81.5'} %

倍率容量 (2 C)

{'zh': '80.1', 'en': '80.1'} mA h g⁻¹

技术优势

循环寿命大幅延长

硫离子形成的 S─O 共价键抑制了循环中晶格氧的不可逆逃逸，使得 1 C 下 120 圈后容量保持率仍有 81.5%。

高电压下氧释放被抑制

S²⁻ 的引入增强了氧化还原反应的可逆性，并通过形成稳定的 S─O 共价键阻止了结构内氧气的产生和逸出。

倍率性能突出

即使在 2 C 的高倍率下，该材料依然能提供 80.1 mA h g⁻¹ 的可逆容量，适合快充场景。

应用场景

• 钠离子电池正极：提供高容量且循环稳定的层状氧化物正极，抑制高电压下产气失效。
• 高电压正极材料：通过 S─O 共价键锁住晶格氧，让层状正极在 4.3 V 高电压下仍可析氧不坍塌。
• 长寿命储能器件：1 C 循环 120 圈后容量保持 81.5%，大幅减缓因氧释放导致的寿命衰减。
• 固态钠电池正极：氧释放被抑制后，与固态电解质界面副反应减轻，可作为固态电池候选正极。
• 电动工具电池：2 C 下容量仍有 80.1 mA h g⁻¹，能满足电动工具的高倍率放电需求。