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国网山东电力:国核示范500千伏送出工程全线架通

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国网国核这是大熊猫首次被列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录。

显然,山东示范PPy包覆后可以有效抑制Fe的溶出,对应负极的SEI膜表面更平整。非活性、电力不可逆、无定型态FePO4的出现会导致LFP容量及电压衰退,而且随着循环次数的增加,这一现象会逐渐加剧。

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伏送Figure3.Atomicstructureafter500cyclesat1C.(a)HRTEMimagesofLFP,withregionsfornear-surface(b)andbulk(c)identifiedbyrectangles.(d)EELSlinescancomparisonofnear-surfaceandbulkLFP.(e)–(g)HAADF-STEMimagesofthePPy-LFPnear-surfaceandbulkstructure.(f)AnenlargedmicrographofthePPy-LFPnear-surfacestructure,whichremainscrystallinebutwithevidenceofLi(Fe)mutualoccupation.(g)StructureofbulkPPy-LFP.(h)AtomicmodelsforOlivinestructureinPPy-LFP,comparingnear-surfacestructure(top)tobulk(bottom).Fig.4展示了DFT计算中锂离子(Li+)在磷酸亚铁锂及磷酸铁中的扩散路径模型。Fe元素溶出后,出工程全会迁移到负极、催化负极SEI的快速生长,也会导致电池极化的急剧增大(对于研究锂金属电池LFP||Li可能也会有一定启发)。线架Figure4.Lithiumiondiffusionpathsin(a)pristineOlivineLiFePO4,(b)amorphizedFePO4(top)andLiFePO4(bottom).Colorcodes:brown=Fe,gray=P,red=O,green=Li,andpurple=diffusedLi.Fig.5直观展示了从正极溶解出的Fe元素对负极SEI膜的影响。

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上述工作以FirstAtomic-ScaleInsightonDegradationinLithiumIronPhosphateCathodesbyTransmissionElectronMicroscopy为题,国网国核在线发表在JournalofPhysicalChemistryLetters(DOI:10.1021/acs.jpclett.0c00317)。通过表面包覆导电性好的碳材料、山东示范与导电性优异的材料复合、表面掺杂或者纳米化等途径,较好解决了LFP的上述问题,促进了LFP的产业化应用。

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Figure9(a)CyclingperformanceoftheLFPandMn-LFPcycledat1C,after3formationcyclesatC/10.(b)-(c)Galvanostaticcharge-dischargecurvesofthepristineLFPandMn-LFP,testedfor500cyclesat1C(170mAhg-1)between2.5and4.2Vvs.Li/Li+.(d)MasterplotshowingtheratecapabilitydifferenceinthepristineLFPvs.Mn-LFP.(e)-(f)NyquistplotsoftheLFP(e)andMn-LFP(f)afterthe1st,50th,100th,200th,300th,400thand500thcycleat1Crate,respectively.Theimpedancespectrawerecollectedatthechargedstateof4.0V.【小结】上述工作首次从原子尺寸揭示了LFP在循环过程中容量/电压衰退的机理是由于表面非晶化,电力出现非活性、电力不可逆、无定型态FePO4。

此外,伏送多种表征手段结合证实了Mn能够部分占据Fe的位置,伏送形成从外到内Mn含量逐渐降低的10-15nm深度梯度掺杂层---LiMnxFe1-xPO4(LMFP),该掺杂层具有更高的热稳定性,耐受电解液侵蚀,因此也能有效起到抑制LFP电化学循环过程中容量/电压衰退的作用。而电视屏幕已经可以达到8K分辨率,出工程全但是内容供应连4K都还没有达到,这就导致了硬件分辨率的提升并没有带来实际的观感提升。

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