Accurate Control of Initial Coulombic Efficiency for Lithium‐rich Manganese‐based Layered Oxides by Surface Multicomponent Integration

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作者
Dong Luo,Xiaoxia Ding,Fan Jiang,Zuhao Zhang,Peizhi Liu,Xiaohua Yang,Junjie Guo,Shuhui Sun,Zhan Lin
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:59 (51): 23061-23066 被引量:106
标识
DOI:10.1002/anie.202010531
摘要

Low initial Coulombic efficiency (ICE) is an obstacle for practical application of Li-rich Mn-based layered oxides (LLOs), which is closely related with the irreversible oxygen evolution owing to the overoxidized reaction of surface labile oxygen. Here we report a NH4 F-assisted surface multicomponent integration technology to accurately control the ICE, by which oxygen vacancies, spinel-layered coherent structure, and F-doping are skillfully integrated on the surface of treated LLOs microspheres. Though the regulation on the removed amount of labile oxygen by surface integrated structure, the ICE of LLOs cathodes can adjust from starting value to 100 %. X-ray absorption spectroscopy, refined X-ray diffraction, and scanning transmission electron microscopy show that the removed labile oxygen mainly comes from Li2 MnO3 -like structure. Even operating at a high cut-off voltage of 5 V, the capacity retention of integrated sample at 200 mA g-1 is still larger than 98 % after 100 cycles.
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