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Modulating entropy change for bolstering structural thermal stability of li-rich materials
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为解决富锂(LR)材料结构热稳定性差的问题,本文创新性提出“熵稳定构型”策略。不同于高熵策略对构型熵进行调控的思路,本工作通过提高镍含量并构建梯度锂空位实现对熵变(∆S)的调控,显著提升富锂材料的结构稳定性。本文引入平均绝对熵变(Av.|∆S|),对循环过程中富锂材料的热力学稳定性进行定量表征。改性后的样品展现出优异的可逆循环性能:1 C 倍率下循环 400 圈后容量保持率可达 92.17%,单圈电压衰减仅 0.17 mV。除此之外,该改性材料在固态电池与软包电池体系中同样表现出优异的电化学性能。与此同时,本研究借助多尺度研究手段阐明了富锂材料结构失稳的热力学根源,揭示了∆S与结构稳定性之间的构效关系,弥补了现有文献在相关热力学机制阐释方面的研究空白,为开发兼具更高能量密度与高可靠性的富锂材料提供了可规模化的设计思路。
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