成本效益、高容量和可循环的锂离子电池正极材料

该研究报道了一种新型锂离子电池正极材料——氧化铁锂（Li5FeO4），它能够通过铁和氧的氧化还原反应提供高容量。然而，在充放电周期中，氧气的释放问题限制了其性能。为解决这一问题，研究人员在氧化铁锂晶体结构中掺入少量丰富元素，如铝、硅、磷和硫，形成强共价键，减少氧气释放的可能性，显著提高了其循环稳定性，并将能量容量保持率从50%提高到90%。他们使用X射线吸收分析和理论计算探索了不同掺杂元素引起的材料结构细微变化的细节，并进行了电化学分析以量化正极材料的改进。研究者希望这些新发现能为电池技术的进步做出重要贡献，以促进电动力广泛替代化石燃料使用，应对全球气候变化挑战。未来的研究将包括探索将这些方法扩展至商业化技术所面临的挑战和可能性。