Enhanced Structural Stability of Boron-Doped Layered@Spinel@Carbon Heterostructured Lithium-Rich Manganese-Based Cathode Materials

材料科学 尖晶石 阴极 化学工程 电解质 碳纤维 锂(药物) 电化学 兴奋剂 异质结 复合材料 电极 复合数 光电子学 冶金 化学 物理化学 医学 有机化学 工程类 内分泌学
作者
Shiyou Li,Xiaolan Fu,Youwei Liang,Shengxian Wang,Xin’an Zhou,Hong Dong,Kuanyou Tuo,Cankun Gao,Xiaoling Cui
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:8 (25): 9311-9324 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.0c00870
摘要

Layered Li-rich 3d-transition-metal cathode materials, xLi2MnO3·(1–x)LiMO2, have increasingly triggered immense interest for their use in Li-ion batteries due to their advantages in terms of energy density. Nevertheless, poor cycle and rate performances cause limitations in practical commercial applications. We modified the material with boron bulk doping and carbon surface modification to form a B-doped layered@spinel@carbon heterostructure. Herein, B-doping can increase the lattice spacing favorable for Li+ insertion/extraction and inhibit oxygen loss successfully. The spinel layer and carbon on the surface can protect the material from corrosion due to electrolyte decomposition, which can accelerate Li+ and electron conduction and lessen the phase transition. The co-modified material reveals outstanding cycle and rate capability. Especially, it not only shows superior thermal stability at the high temperature of 45 °C, with a capacity retention rate of 83.3%, but also shows a higher discharge capacity of 108.9 mAh g–1 at the low temperature of −20 °C. Furthermore, the mechanism of the Li-rich cathode material with improved performance was also detected systematically. The proposed facile synthesis and co-modification of the boron-doped layered@spinel@carbon heterostructure can shed light on the design direction for cathode materials of lithium-ion batteries to solve the problem of electrochemical performance degradation caused by structural instability.
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
刚刚
刚刚
拾英完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
苦哈哈发布了新的文献求助10
1秒前
执着的导师完成签到,获得积分0
2秒前
祭酒发布了新的文献求助10
6秒前
回忆杀发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
左江夜渔人完成签到 ,获得积分10
9秒前
A.M完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
芽芽豆发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
王十七发布了新的文献求助10
13秒前
6666应助王木木采纳,获得10
13秒前
15秒前
是容许鸭完成签到,获得积分10
16秒前
等待冰露发布了新的文献求助10
19秒前
宫一手发布了新的文献求助30
20秒前
cdercder应助正直的西牛采纳,获得10
20秒前
22秒前
24秒前
25秒前
愉快舞蹈发布了新的文献求助10
28秒前
领导范儿应助海绵宝宝采纳,获得10
29秒前
29秒前
好久发布了新的文献求助10
29秒前
Ava应助赶due小天才采纳,获得10
29秒前
30秒前
31秒前
31秒前
inm323发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
Fiszh完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
大气的半双完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
36秒前
37秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6883644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8582492
关于积分的说明 18233400
捐赠科研通 6269634
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3056185
关于科研通互助平台的介绍 2068019
邀请新用户注册赠送积分活动 2033843