Dual-modified surface encapsulation strategy for elevating rate performance and cycling stability of Ni-rich NCM811 cathode

电化学 阴极 扩散 离子 离子电导率 离子键合 材料科学 化学工程 纳米技术 化学 电极 热力学 工程类 物理化学 电解质 有机化学 物理
作者
Gaoxing Sun,Shuxin Zhuang,Shengyu Jiang,Yan Ren,Xiaoxiao Pan,Yuqing Sun,Bin Zhu,Yanfen Wen,Xiaodan Li
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:84: 110821-110821 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.110821
摘要

LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) presents as a prevailing commercialized cathode material for lithium-ion batteries. Nevertheless, further restraint in the extensive application of NCM811 attributed to its intrinsic inferior ionic conductivity and sluggish diffusion kinetics necessitates ingenious strategies to alleviate the above deficiencies. Enlightened by experimental investigation coupled with theoretical calculation (density functional theory calculation), the Y3+-doped and LiYO2-coated (ionic conductor) interface is rationally created as an innovative surface engineering. The Y3+-doping contributes to reducing the diffusion barriers of Li+ (NCM with 0.78 eV, and NCM-Y with 0.62 eV), systemic energy (NCM with −1031.29 eV, and NCM-Y with −1041.32 eV), and lift Ni2+ irreversible migration energy barrier (NCM with 3.06 eV, and NCM-Y with 3.25 eV) so as to accelerate Li+ diffusion rate and effectively restrain the cationic mixing (NCM with 0.0202, and NCM-Y with 0.0198). Simultaneously, the ionic coating (LiYO2) can not only inhibit the occurrence of side reactions at the interface to improve the interfacial stability, but also as a fast ion-conductor to elevate the lithium-ion diffusion rate of the material. The pristine NCM represents a commonplace comprehensive electrochemical performance with unsatisfactory rate capacity (116.4 mAh·g−1 at 10 C), and poor long cycling stability (35.5 mAh·g−1 after 500 cycles at 5 C). Interestingly, the dual-modified NCM-Y exhibits distinguished electrochemical performance with fabulous rate capacity (144.5 mAh·g−1 even at 10 C), and preeminent long cycling stability (132.6 mAh·g−1 over 500 cycles at 5 C).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Zhengmiao发布了新的文献求助10
刚刚
文艺水风完成签到,获得积分0
刚刚
医疗搜救犬完成签到 ,获得积分10
1秒前
喜悦忆安发布了新的文献求助10
1秒前
舒心访琴发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助zjk采纳,获得10
2秒前
3秒前
eloong完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
4秒前
可耐的孤丝完成签到 ,获得积分10
4秒前
dd99081发布了新的文献求助10
4秒前
务实的一斩完成签到 ,获得积分10
4秒前
lyss完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
KON完成签到,获得积分10
8秒前
香蕉靖荷完成签到 ,获得积分10
8秒前
呆萌语梦发布了新的文献求助10
9秒前
饱满的貔发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Alex完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
SPLjoker完成签到,获得积分10
14秒前
super发布了新的文献求助10
15秒前
zxc关闭了zxc文献求助
16秒前
舒心访琴完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
16秒前
共享精神应助shy采纳,获得10
17秒前
17秒前
顺利的海燕完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
rico发布了新的文献求助10
19秒前
JIANG完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
充电宝应助呆萌语梦采纳,获得10
22秒前
22秒前
rong发布了新的文献求助10
22秒前
吴兰田发布了新的文献求助20
22秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289208
关于积分的说明 20194548
捐赠科研通 7318799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306487
关于科研通互助平台的介绍 2458764
邀请新用户注册赠送积分活动 2316612