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超过1万个成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！近代锂离子电池的发展可以说就是由钴酸锂电池开始的。年Goodenough等人受到年一篇关于钴酸钠结构的研究的文章的启发发现了LCO。其后来在年由日本旭化成的吉野彰成功商业化而成为了第一代的锂离子电池。现如今钴酸锂电池的市场虽然大部分已经被其他的锂离子电池渐渐取代了，但是其在3C电子产品领域还是有着举足轻重的地位。即使面临着钴的价格的疯狂上涨，钴酸锂至今仍广泛应用于消费电子产品的电池中，主要还是由于钴酸锂的综合性能非常完美：电化学性能优越；加工性能优异；振实密度大，有助于提高电池体积比容量；产品性能稳定，一致性好。钴酸锂的理论容量为mAh/g，但是完全去锂化需要5VvsLi的电压，这么高的电压会导致电解液严重的分解、电极表面结构和电极材料本身的不稳定。第一代锂离子电池面世时，由于技术限制，钴酸锂只利用了不到一半的容量，充电电压截止到4.2V。此后逐渐提升至4.45V，目前最先进的商业化钴酸锂产品可以实现充电至4.48V。进一步提升钴酸锂的充电电压来释放更多的容量，仍然是研究领域的重点，下一步的目标时将电压提升到4.6V，这样的话，容量可以达到mAh/g。近年来很多基础研究都报道了充电至4.6V的成果。主要的策略还是对钴酸锂颗粒的包覆/掺杂或者使用电解液添加剂，来实现界面的稳定性和材料的本征稳定性。接下来，我们对近年来在钴酸锂上的研究进展做个简单的汇总：1NatureEnergy：钴酸锂的多元素掺杂年，中科院物理所禹习谦、李泓研究员以及美国斯坦福线性加速器国家实验室刘宜晋博士合作，在NatureEnergy上发表文章。作者表明，在4.6V的高充电截止电压下，Ti-Mg-Al共掺杂（每个掺杂约0.1wt%）可以大大改善LiCoO2的循环和速率性能。通过结合各种表征技术，包括同步加速器X射线光谱学和X射线成像，系统地研究了每个掺杂剂在促进电化学性能方面的基本作用。作者发现，Al和Mg原子已成功集成到LiCoO2晶格中，可以在高充电电压（高于4.5V）下有效抑制有害的相变。然而，即使在微量下，Ti也会在晶界和颗粒表面分离，促进了锂的快速扩散，并缓解了组装的LiCoO2颗粒中的内部应变。此外，富Ti表面可以稳定O的氧化还原，抑制不希望的电极-电解质界面反应。这些实验结果通过第一原则计算进一步解释，表明Ti-Mg-Al共掺杂的LiCoO2的非凡电池性能可以归因于微观结构变化和与微量Ti、Mg和Al掺杂引起的电子结构重组。Zhang,JN.,Li,Q.,Ouyang,C.etal.TracedopingofmultipleelementsenablesstablebatterycyclingofLiCoO2at4.6?V.NatEnergy4,–().

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