Sufficient Utilization of Zirconium Ions to Improve the Structure and Surface properties of Nickel‐Rich Cathode Materials for Lithium‐Ion Batteries

掺杂剂 材料科学 X射线光电子能谱 阴极 兴奋剂 锂(药物) 电化学 离子 热稳定性 化学工程 分析化学(期刊) 化学 冶金 电极 光电子学 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Tao He,Yun Lu,Yuefeng Su,Liying Bao,Jing Tan,Lai Chen,Qiyu Zhang,Weikang Li,Shi Chen,Feng Wu
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:11 (10): 1639-1648 被引量:141
标识
DOI:10.1002/cssc.201702451
摘要

We doped Zr4+ ions in the outer layer of Ni0.8 Co0.1 Mn0.1 (OH)2 by coprecipitation. The distribution of Zr4+ in the final cathode materials showed a gradient distribution because of ion migration during the thermal treatment. The doped layer was confirmed by using various analysis methods (energy-dispersive X-ray spectroscopy, XRD, X-ray photoelectron spectroscopy, and TEM), which implies that Zr4+ can not only occupy both the transition metal slabs and Li slabs but also form a Li2 ZrO3 layer on the surface as a highly ion-conductive layer. The doped Zr4+ in the transition metal slabs can stabilize the crystal structure because of the strong Zr-O bond energy, and the doped Zr4+ in the Li slabs can act as pillar ions to improve the structural stability and reduce cation mixing. The gradient doping can take advantage of the "pillar effect" and restrain the "blocking effect" of the pillar ions, which reduces irreversible capacity loss and improves the cycling and rate performance of the Ni-rich cathode materials. The capacity retention of the modified sample reached 83.2 % after 200 cycles at 1C (200 mA g-1 ) at 2.8-4.5 V, and the discharge capacity was up to 164.7 mAh g-1 at 10C. This effective strategy can improve the structure stability of the cathode material while reducing the amount of non-electrochemical active dopant because of the gradient distribution of the dopant. In addition, the highly ion-conductive layer of Li2 ZrO3 on the surface can improve the rate performance of the cathode.
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
哈哈完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
2秒前
小渣渣完成签到,获得积分10
2秒前
852应助解之采纳,获得10
2秒前
aptamer44完成签到,获得积分10
2秒前
Jason发布了新的文献求助10
2秒前
lxd发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
微眠完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
HaohaoLi完成签到,获得积分10
3秒前
罗4完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
脑洞疼应助付晨晨采纳,获得10
4秒前
paperneedddddd完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
哈基咪发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
ZSY发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
SccS发布了新的文献求助10
7秒前
ak发布了新的文献求助10
7秒前
尔玉发布了新的文献求助10
7秒前
坚定涵柏发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
didiwang应助王一一采纳,获得50
9秒前
彭于晏应助snow采纳,获得10
9秒前
chang完成签到,获得积分20
9秒前
胡德生完成签到,获得积分10
9秒前
风_Feng发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.1应助yh采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
dududududu发布了新的文献求助10
11秒前
雪白烨林完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助洼蛋采纳,获得30
12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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6421716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240724
关于积分的说明 17514401
捐赠科研通 5475585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892514
邀请新用户注册赠送积分活动 1868931
关于科研通互助平台的介绍 1706305