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 有机化学 物理化学 工程类
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:12
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
打工人不酷完成签到 ,获得积分10
1秒前
Yyyyyyyyy完成签到,获得积分20
2秒前
无花果应助跳跃的曼荷采纳,获得10
2秒前
圈哥完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
美满安青发布了新的文献求助10
3秒前
斯文败类应助内向宛凝采纳,获得10
3秒前
4秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助SUZISHAN采纳,获得10
6秒前
勤劳怜寒应助Shate_Xiang采纳,获得20
6秒前
啊啊啊发布了新的文献求助10
7秒前
lql完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ThanhHuy发布了新的文献求助10
9秒前
panpan完成签到,获得积分20
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
gy79210发布了新的文献求助10
11秒前
樱桃糕完成签到,获得积分10
11秒前
有魅力书雪完成签到,获得积分10
11秒前
赘婿应助Yyyyyyyyy采纳,获得10
12秒前
13秒前
小樱发布了新的文献求助10
14秒前
panpan发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
MJ发布了新的文献求助10
21秒前
深味i完成签到,获得积分10
22秒前
啊七飞完成签到,获得积分10
22秒前
Owen应助hnhanzi采纳,获得10
25秒前
Myu完成签到,获得积分10
25秒前
gy79210发布了新的文献求助10
26秒前
磁控达人完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 1500
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
An account of the genus Dioscorea in the East, Part 2. The species which twine to the right 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4266665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3798535
关于积分的说明 11906996
捐赠科研通 3445035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1890096
邀请新用户注册赠送积分活动 940956
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 845266