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Realizing complete solid-solution reaction to Achieve Temperature Independent LiFePO_(4) for High Rate and Low Temperature Li-Ion Batteries

引用

CCS Chemistry 2023年第1期5卷 209-220页

作者： Bingqiu Liu Qi Zhang Yiqian Li Yuehan Hao Usman Ali Lu Li Lingyu Zhang Chungang Wang Zhongmin Su Northeast Normal University Changchun130024 Jilin

The lithium iron phosphate battery(LiFePO4 or LFP)does not satisfactorily deliver the necessary high rates and low temperatures due to its low Li+diffusivity,which greatly limits its *** solid-solution reaction,compared with the traditional two-phase transition,needs less energy,and the lithium ion diffusivity is also higher,which makes breaking the barrier of LFP ***,the solid-solution reaction in LFP can only occur at high rates due to the lattice stress caused by the bulk elastic ***,pomegranate-like LFP@C nanoclusters with ultrafine LFP@C subunits(8 nm)(PNCsLFP)were *** in situ X-ray diffraction,we confirmed that PNCsLFP can achieve complete solid-solution reaction at the relatively low rate of 0.1C which breaks the limitation of low lithium ion diffusivity of the traditional LFP and frees the lithium ion diffusivity from temperature constraints,leading to almost the same lithium ion diffusivities at room temperature,0,−20,and−40℃.The complete solid-solution reaction at all rates breaks the shackles of limited lithium ion diffusivity on LFP and offers a promising solution for next-generation lithium ion batteries with high rate and low temperature applications.

关键词： complete solid-solution reaction ultrafine nanostructure high rate low temperature lithium-ion batteries

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