清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Cation-ordered Ni-rich positive electrode material with superior chemical and structural stability enabled by atomic substitution for lithium-ion batteries

阴极 电化学 过渡金属 材料科学 结构稳定性 离子 锂(药物) 金属 价(化学) 无机化学 电极 化学工程 化学 物理化学 冶金 催化作用 有机化学 内分泌学 工程类 医学 结构工程 生物化学
作者
Fengxia Fan,Ruixin Zheng,Ting Zeng,Haoyang Xu,Xiaojuan Wen,Xinxiang Wang,Guilei Tian,Shuhan Wang,Chenrui Zeng,Wei Xiang,Chaozhu Shu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:477: 147181-147181 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.147181
摘要

Ni-rich layered oxides are considered as the most promising cathode materials for lithium-ion batteries (LIBs) due to their high specific capacity and low cost. However, the disordered Li/Ni mixing greatly affects their structural stability and electrochemical performance, thus hindering their wide application in commercial LIBs. Aiming to inhibit the premature death of Ni-rich layered oxides originated from the disordered Li/Ni mixing, atomic substitution of transition metal ions in LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 with high-valence metal molybdenum ions (denoted as Mo-NCM) is proposed in this work. The structure evolution of the as-prepared Mo-NCM caused by molybdenum substitution and the stability of Mo-NCM cathodes are comprehensively studied. Integrating experimental characterization with calculation results, it is found that the partial substitution of transition metal ions with Mo6+ ions can induce cation ordering and promote Li+ diffusion dynamics. Moreover, Mo6+ cations can act as the pillar to prevent local collapse and structural distortion, thus maintaining structural stability of the material. Furthermore, the formation of strong Mo-O bond between molybdenum and oxygen element can stabilize lattice oxygen and enhance the chemical stability of Ni-rich cathode. In addition, molybdenum modification can effectively reduce the exchange energy of Li+/Ni2+ and increase oxygen vacancy formation energy, further enhancing structural stability and promoting the kinetics of Li+ diffusion, and eventually enhancing the electrochemical performance of Mo-NCM based Li-ion batteries. The capacity retention of LIBs with 1 mol% Mo-NCM cathode can reach 98.67% after 200 cycles at 1C. This study provides a new insight into enhancing the chemical and structural robustness of Ni-rich cathode electrode materials.
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
haralee完成签到 ,获得积分10
9秒前
anle完成签到 ,获得积分10
11秒前
uniqueycd完成签到,获得积分10
15秒前
30秒前
keyan完成签到 ,获得积分10
32秒前
我独舞完成签到 ,获得积分10
33秒前
zyznh发布了新的文献求助10
35秒前
潘fujun完成签到 ,获得积分10
44秒前
段誉完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
852应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小乙猪完成签到 ,获得积分0
1分钟前
湖以完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zyznh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
琉璃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我很好完成签到 ,获得积分10
1分钟前
善良梦竹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
明亮的代灵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI5应助kjwu采纳,获得10
2分钟前
bono完成签到 ,获得积分10
2分钟前
舒适的天奇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
elsa622完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kjwu发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
轻松诗霜完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Dash发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
卜天亦发布了新的文献求助10
3分钟前
大模型应助Dash采纳,获得10
3分钟前
星辰大海应助机智的雁风采纳,获得10
3分钟前
专炸油条完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
木木杨发布了新的文献求助10
3分钟前
xibei完成签到 ,获得积分10
4分钟前
shuyu完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3782710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328095
关于积分的说明 10234416
捐赠科研通 3043055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670442
邀请新用户注册赠送积分活动 799698
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758994