Stabilizing the high-voltage cycle performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material by Mg doping

材料科学 兴奋剂 阴极 锂(药物) 热稳定性 电化学 扩散 离子 化学工程 分析化学(期刊) 电极 光电子学 化学 热力学 物理化学 医学 物理 工程类 内分泌学 有机化学 色谱法
作者
Xiaolan Liu,Shuo Wang,Li Wang,Ke Wang,Xiaozhong Wu,Pengfei Zhou,Zhichao Miao,Jin Zhou,Yi Zhao,Shuping Zhuo
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:438: 227017-227017 被引量:120
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2019.227017
摘要

LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 is considered as a promising cathode material for lithium ion batteries because of its high capacity and low cost. However, the LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 suffers structural instability and irreversible phase transition during charge/discharge processes, especially under high voltage, resulting in serious capacity fading and thermal runaway. Here, we propose a simple and effective method of modifying LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 by Mg doping. Benefiting from the pillaring effects of inactive Mg in the crystal structure, Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)1-xMgxO2 materials exhibit low Li+/Ni2+ cation mixing, high structural stability, and improved cyclic stability in the voltage of 3.0–4.5 V. The optimal Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)0.97Mg0.03O2 achieves a high capacity retention of 81% over 350 cycles at 0.5 C and exhibits enhanced thermal stability at 4.5 V. The promotion mechanism is explored systematically by a combination study of electrochemical characterizations, demonstrating the faster Li+ diffusion kinetics, higher electronic conductivity, and stronger structure due to the Mg doping. Moreover, the full cell of Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)0.97Mg0.03O2//mesocarbon microbeads delivers a promising energy density of 595.3 W h kg−1 at 0.5 C (based on the mass of the cathode). The present work demonstrates that moderate Mg doping is a facile yet effective strategy to modify high-performance LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 for high-voltage lithium ion batteries.
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
香蕉觅云应助小陈采纳,获得10
1秒前
1秒前
ty完成签到 ,获得积分10
3秒前
白糖发布了新的文献求助20
3秒前
顾矜应助搬砖一号采纳,获得10
4秒前
他有篮完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
飞虎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
Hello应助初景采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Autumn完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
科研通AI2S应助爹爹采纳,获得10
13秒前
13秒前
16秒前
16秒前
jqy发布了新的文献求助30
17秒前
dhx7530发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
搬砖一号发布了新的文献求助10
19秒前
19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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403915
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222960
关于积分的说明 17428009
捐赠科研通 5456391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883487
邀请新用户注册赠送积分活动 1859781
关于科研通互助平台的介绍 1701151