亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Synergistic Stabilization of Anionic-Cationic Dual Frameworks via Mg Doping and O2-Type Structure Construction in Lithium-Rich Cathodes

法拉第效率 堆积 阴极 化学工程 兴奋剂 材料科学 结构稳定性 氧化还原 价(化学) 过渡金属 氧气 氧化物 晶体结构 化学物理 金属 化学 电极 氧化态 X射线光电子能谱 降级(电信) 纳米技术 扩散 纳米颗粒 结构变化 离子 格子(音乐) 电压 烧结
作者
Ling Huang,Zihao Zheng,Yanmin Zhang,Lanxin Zhang,Zhiyuan Ma,Jiaxue Lin,Liang Yang,Honghua Huang,Lidong Che,Fengli Bei
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.6c04710
摘要

Abstract Lithium-rich manganese-based cathode materials (LRMOs) have high specific capacity (>250 mAh g–1) and low cost. However, their commercial viability is plagued by irreversible oxygen release, transition metal migration, and structural degradation (layered-to-spinel/rock-salt phase transitions) during cycling, leading to rapid capacity fading and severe voltage decay. Herein, departing from conventional single-modification routes, we propose a strategy of synergistically regulating O2-type layered structure and Mg doping, to enhance structural stability by constructing a robust anion–cation dual framework. Specifically, the ABAC stacking in the O2-type structure stabilizes the anionic framework by suppressing lattice oxygen release, while Mg doping stabilizes the local transition metal environment and mitigates cation migration and lattice distortion, achieving synergistic stabilization of both frameworks. Structural characterizations confirm that Mg introduction optimizes particle morphology and valence state distribution. The optimized O2–Mg–NCM delivers an initial Coulombic efficiency of 98.51%, a capacity retention of 86.6% after 200 cycles, and a mere voltage decay of 0.178 V after 100 cycles. It exhibits superior reaction kinetics, with a charge transfer resistance of 39.08 Ω and Li+ diffusion coefficient of 2.94 × 10–15 cm2 s–1. CV, dQ/dV, and EIS analyses further demonstrate that the synergy between the O2 structure and Mg doping enhances anionic redox reversibility and alleviates structural degradation, improving cycling stability and voltage retention of LRMOs. This study elucidates the dual-framework synergistic stabilization mechanism, providing new insights into designing highly stable, high-energy-density LRMOs.

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
今后的应助被科研通管家采纳,获得30
1秒前
吔94发布了新的文献求助10
2秒前
奔跑的应助被XXXXXX采纳,获得10
2秒前
脑洞疼的应助被吔94采纳,获得10
7秒前
yuan发布了新的文献求助10
7秒前
22秒前
隐形曼青的应助被XXXXXX采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.4的应助被OutsideTheBox采纳,获得10
26秒前
科研通AI6.2的应助被duanbuli采纳,获得50
32秒前
光亮靳完成签到,获得积分10
37秒前
40秒前
沉默的黎昕完成签到,获得积分10
44秒前
科研通AI6.2的应助被XXXXXX采纳,获得10
50秒前
bfs完成签到 ,获得积分10
52秒前
53秒前
56秒前
吔94发布了新的文献求助10
58秒前
阿三的应助被千载采纳,获得100
59秒前
共享精神的应助被bfs采纳,获得10
1分钟前
顾矜的应助被吔94采纳,获得10
1分钟前
可靠的夕阳完成签到,获得积分10
1分钟前
内敛诚C完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
科研通AI6.2的应助被邓丹怡采纳,获得10
1分钟前
超级盼海完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
吔94发布了新的文献求助10
1分钟前
bfs发布了新的文献求助10
1分钟前
迷人不可完成签到,获得积分10
1分钟前
斯文败类的应助被XXXXXX采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小二郎的应助被吔94采纳,获得10
1分钟前
Maestro_S的应助被XXXXXX采纳,获得10
1分钟前
烟花的应助被小孙采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8136206
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9537391
关于积分的说明 21622238
捐赠科研通 7719226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419844
关于科研通互助平台的介绍 2545131
邀请新用户注册赠送积分活动 2461557