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地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Jointly Improving Anionic–Cationic Redox Reversibility of Lithium-Rich Manganese-Based Cathode Materials by N Surface Doping

材料科学 阳离子聚合 氧化还原 锂(药物) 阴极 兴奋剂 无机化学 表面改性 化学工程 冶金 光电子学 高分子化学 物理化学 化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Xinrui Liu,Qing Zhang,Jiahao Ji,Fang Lian
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (32): 42966-42975 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.4c08840
摘要

The lithium-rich manganese-based layer oxide (LRMO) with high specific capacity (∼300 mAh g–1) and economic feasibility is accepted as the cathode material for high energy density rechargeable batteries. Accompanied by the additional anionic redox reactions during the initial charging process, LRMO presents oxygen release, sluggish Li+ diffusion, and irreversible transition metal ion (TM) migration, which is responsible for its severe structural deterioration and rapid capacity/voltage decay. Here, the N doping strategy is proposed via feasible treatment of oxygen-vacancy-containing Li1.16Ni0.21Mn0.63O2−δ (LNMO) particles. The as obtained LNMO-N samples demonstrate doping N, partially reduced Mn/Ni cations, and oxygen vacancies on the surface. The DFT calculations and experimental results demonstrate that N replacing the crystal oxygen sites on the surface reduces the energy barrier for diffusion, thereby enhancing the kinetics of Li+ diffusion and improving the reversibility of transition metal migration. Furthermore, N doping induces stacking faults and a more flexible structure. Therefore, LNMO-N exhibits a significantly improved anionic–cationic redox reaction reversibility with a high discharge specific capacity of 296.6 mAh g–1 at 20 mA g–1 within the range of 2.0 to 4.8 V and an impressive initial Coulombic efficiency of 85.9%. Moreover, the rate capability is obviously improved with a remarkable capacity of 215.1 mAh g–1 at 200 mA g–1 in 200 cycles with a capacity retention of 72.52% and exceptional performance of 141.4 mAh g–1 even at a higher current density of 1000 mA g–1.
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
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
天苍野茫发布了新的文献求助10
10秒前
呆萌冰彤完成签到 ,获得积分10
10秒前
迷路的映安完成签到 ,获得积分10
25秒前
天苍野茫完成签到,获得积分10
25秒前
shining完成签到,获得积分10
29秒前
年轻千愁完成签到 ,获得积分10
34秒前
刘丹丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
林夕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
詹姆斯哈登完成签到,获得积分10
1分钟前
徐团伟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lyj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Dreamchaser完成签到,获得积分10
1分钟前
游01完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xcuwlj完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Rayoo完成签到,获得积分10
2分钟前
volunteer完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Rayoo发布了新的文献求助10
2分钟前
可夫司机完成签到 ,获得积分10
2分钟前
专注的觅云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
殷勤的涵梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
3分钟前
77完成签到 ,获得积分10
3分钟前
执着冬亦完成签到,获得积分10
3分钟前
老迟到的友桃完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
steven完成签到 ,获得积分10
3分钟前
执着冬亦发布了新的文献求助10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助20
4分钟前
点点完成签到 ,获得积分10
4分钟前
wwdd完成签到,获得积分10
4分钟前
SEveNYS29发布了新的文献求助20
4分钟前
吴晓峰发布了新的文献求助10
4分钟前
creep2020完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
5分钟前
MYYYZ发布了新的文献求助10
5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
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Electrochemistry: Volume 17 600
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
Principles Of Comminution, I-Size Distribution And Surface Calculations 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4945583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4209978
关于积分的说明 13086259
捐赠科研通 3990227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2184579
邀请新用户注册赠送积分活动 1199860
关于科研通互助平台的介绍 1113378