Integrated Oxygen-Constraining Strategy for Ni-Rich Layered Oxide Cathodes

材料科学 阴极 氧化物 氧气 化学工程 纳米技术 光电子学 冶金 化学 工程类 物理化学 有机化学
作者
Miao Chang,Fangyuan Cheng,Wen Zhang,Mengyi Liao,Qing Li,Chun Fang,Jiantao Han
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (1): 712-721 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c11901
摘要

Surface engineering is sought to stabilize nickel-rich layered oxide cathodes in high-energy-density lithium-ion batteries, which suffer from severe surface oxygen loss and rapid structure degradation, especially during deep delithiation at high voltages or high temperatures. Here, we propose a well-designed oxygen-constraining strategy to address the crisis of oxygen evolution. By integrating a La, Fe gradient diffusion layer and a LaFeO3 coating into the Ni-rich layered particles, along with incorporating an antioxidant binder into the electrodes, three progressive lines of defense are constructed: immobilizing the lattice oxygen at the subsurface, blocking the released oxygen at the interface, and capturing the residual singlet oxygen on the external surface. As a result, effective surface passivation, mitigated bulk and surface degradation, suppressed side reactions, and enhanced electrochemical performance are achieved, far beyond conventional single surface modification. The Ni-rich layered oxide cathodes with integrated oxygen-constraining modifications demonstrate impressive cycling stability in both half-cells and full cells, achieving stable long-term cycling even at a high cutoff voltage of 4.7 V and a high temperature of 45 °C. This work provides a multilevel oxygen-constraining strategy, which can be extended to various layered oxide cathodes involving oxygen release challenges, providing an effective path for the development of high-energy-density lithium-ion batteries.
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
刚刚
1秒前
糯米发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
小蘑菇应助海豚的盆友采纳,获得10
3秒前
3秒前
zixuanzhang发布了新的文献求助10
3秒前
能干浩宇完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
Lduo完成签到,获得积分10
5秒前
慕青应助nnnd77采纳,获得10
6秒前
chenYL发布了新的文献求助10
7秒前
大方的云朵完成签到,获得积分10
7秒前
李白白完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助TingtingGZ采纳,获得10
8秒前
乔采文完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Mizuki完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
今后应助闪亮喜之郎采纳,获得10
10秒前
annian完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
Someone完成签到,获得积分10
14秒前
忧心的曼寒完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
Evelyn完成签到,获得积分0
16秒前
糯米完成签到,获得积分10
17秒前
月亮煮粥完成签到,获得积分10
17秒前
ROYXIONG完成签到 ,获得积分10
17秒前
qianqian1完成签到,获得积分20
18秒前
雨夜星空应助凉小远采纳,获得10
18秒前
科目三应助科研进化中采纳,获得10
19秒前
20秒前
小高完成签到 ,获得积分10
20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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5672820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4928836
关于积分的说明 15142074
捐赠科研通 4832004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2587826
邀请新用户注册赠送积分活动 1541663
关于科研通互助平台的介绍 1499824