Significance of gallium doping for high Ni, low Co/Mn layered oxide cathode material

材料科学 氧化物 阴极 掺杂剂 电化学 相(物质) 兴奋剂 结构稳定性 化学工程 电极 冶金 光电子学 化学 物理化学 工程类 有机化学 结构工程
作者
Sidra Jamil,Yue Liang,Chunmei Li,Muhammad Fasehullah,Muhammad Aizaz Ud Din,Wenting Yang,Shu‐Juan Bao,Maowen Xu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:441: 135821-135821 被引量:58
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135821
摘要

High Ni-low Co/Mn layered oxides are emerging as next-generation cathode materials, capable of providing high energy density at a reduced cost in lithium-ion batteries (LIBs). Conversely, the performance decay and structural degradation become more noticeable as the Ni content increases in high Ni cathodes due to the low content of Co and Mn that helps to stabilize the structure. To compensate for the loss of electrochemical performance, herein, we introduce gallium as a dopant to high-Ni, low Co/Mn layered oxide material. Gallium occupying TM site, partially occupies Li sites that enlarges the c-parameter and provides adequate Li/Ni antisite mixing, developing biphasic material that exhibits a well-ordered layered structure with a disordered layered phase on the surface and subsurface. Ga substitution significantly suppresses H2-H3 phase transition, and the disordered layered phase on the surface restrains the parasitic side reaction and enables robust electrochemical kinetics. Therefore, outstanding retention of 90.1% is achieved for NCMG-2 at 0.5C after 100 cycles under the voltage window of 2.7–4.3 V with excellent rate capability, compared to NCM with 68.5% retention. Ab-initio calculations also validate the structural stability, forming a robust oxygen network by the strong binding energy of Ga-O in Ni-rich layered structure. Hence, Ga doping preserved the structural and surficial integrity, which is a strategic approach to improving the electrochemical performance of high-Ni, low Co/Mn layered oxide material.
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
roselau发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
3秒前
无花果应助王双燕采纳,获得10
3秒前
七里香完成签到,获得积分10
4秒前
慕青应助兴奋灵采纳,获得10
4秒前
qingying发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
青竹丹枫完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
七里香发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
ding发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
迷路依白发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
共享精神应助司佳雨采纳,获得10
13秒前
陈涛完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.2应助ee采纳,获得10
13秒前
五条完成签到,获得积分10
14秒前
爆米花应助粒粒采纳,获得10
14秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
15秒前
ww0407发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
英姑应助kai采纳,获得10
18秒前
徐妍妍发布了新的文献求助10
19秒前
伟大的娃娃完成签到,获得积分10
20秒前
小牛发布了新的文献求助10
20秒前
huhdcid完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
王双燕发布了新的文献求助10
23秒前
粒粒完成签到,获得积分10
23秒前
aaa发布了新的文献求助10
23秒前
五条关注了科研通微信公众号
23秒前
ding完成签到,获得积分20
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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
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 7637439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211081
关于积分的说明 19757821
捐赠科研通 7204795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275674
关于科研通互助平台的介绍 2437328
邀请新用户注册赠送积分活动 2272871