Understanding the Origin of the Ultrahigh Rate Performance of a SiO2-Modified LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode for Lithium-Ion Batteries

涂层 阴极 材料科学 锂(药物) 化学工程 润湿 电化学 电解质 复合材料 电极 物理化学 化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Umair Nisar,Sara Ahmad J. A. Al-Hail,Ramesh Kumar Petla,Abdul Shakoor,Rachid Essehli,Ramazan Kahraman,Siham Y. AlQaradawi,Do Kyung Kim,Ilias Belharouak,Ruhul Amin
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (10): 7263-7271 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acsaem.9b01211
摘要

LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) is one of the most promising cathode materials for next-generation lithium-ion batteries for rapid charging–discharging applications. The surfaces of LNMO samples are coated with different amounts (0.5–2.0 wt %) of silica (SiO2) using a cost-effective and scalable ball milling process, and the surface-modified samples shows excellent electrochemical stability with conventional liquid electrolyte. The advantages of this coating are demonstrated by the improved electrochemical performances at ambient and elevated temperatures (25 and 55 °C) using half- and full-cell configurations. The solid electrolyte interface (SEI) and coating properties have been highlighted by ex situ TEM analysis, which indicates the close attachment and good wetting of the SiO2 layer with the LNMO active particles. Importantly, the 1 wt % SiO2-coated material cycled at 10, 40, and 80 C rates for 400 cycles exhibits excellent cycling stability with capacity retentions of 96.7, 87.9, and 82.4%, respectively. The 1 wt % SiO2-coated material also shows excellent cycling stability when charged at 6 C (10 min.) and discharged at C/3 for 500 cycles. The interfacial resistances of the SiO2-coated LiNi0.5Mn1.5O4 is found to be much lower compared to bare material and does not considerably increase with the amount of coating. Overall, the scalable and cost-effective strategy of SiO2 coating applied to LiNi0.5Mn1.5O4 lowers the interfacial charge transfer resistance and enables the materials to be suitable for extremely fast-charging electric vehicle battery applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
SUR完成签到,获得积分10
4秒前
Judith完成签到 ,获得积分10
27秒前
Singularity发布了新的文献求助10
34秒前
isedu完成签到,获得积分10
42秒前
榴莲小胖完成签到,获得积分10
42秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
45秒前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
54秒前
深情安青应助颜林林采纳,获得10
1分钟前
melody完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Leo963852完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浚稚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
X519664508完成签到,获得积分0
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青提芝士挞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小宝完成签到,获得积分10
1分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
亮总完成签到 ,获得积分10
2分钟前
海鹏完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Lucky完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kvkill给kvkill的求助进行了留言
2分钟前
六七完成签到 ,获得积分10
2分钟前
loren313完成签到,获得积分10
2分钟前
落后妖妖完成签到 ,获得积分10
2分钟前
SAINT完成签到 ,获得积分10
2分钟前
秋夜临完成签到,获得积分10
2分钟前
真命天子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
开放又亦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
修水县1个科研人完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Ding完成签到,获得积分10
3分钟前
Aixia完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ybheart完成签到,获得积分10
3分钟前
又又完成签到,获得积分10
3分钟前
Zing完成签到 ,获得积分10
4分钟前
自由从筠完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
灵溪宗完成签到,获得积分0
4分钟前
就算雨也不会停完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2473614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138808
关于积分的说明 5450839
捐赠科研通 1862817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926240
版权声明 562817
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495463