Ultrahigh Capacity Retention of a Li2ZrO3-Coated Ni-Rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Cathode Material through Covalent Interfacial Engineering

涂层 共价键 电化学 阴极 材料科学 化学工程 锂离子电池 吸附 锂(药物) 退火(玻璃) 电池(电) 纳米技术 复合材料 电极 化学 有机化学 物理化学 医学 量子力学 物理 功率(物理) 内分泌学 工程类
作者
Zhangxian Chen,Qiuge Zhang,Weijian Tang,Deli Li,Juxuan Ding,Cheng Huang,Zeheng Yang,Weixin Zhang,WU Guoqin,Hong‐Yuan Chen
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 13785-13795 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c02526
摘要

Nickel-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (LNCM811) is a promising lithium-ion battery cathode material, whereas the surface-sensitive issues (i.e., side reaction and oxygen loss) occurring on LNCM811 particles significantly degrade their electrochemical capacity retentions. A Li2ZrO3 coating layer can mitigate the problem by preventing these interfacial issues. However, the capacity retentions still need improvement. The normally used sol–gel coating method relies on weak hydrogen-bonding interaction between coating species (i.e., hydrated ZrO2) and cathode particles that discourages effective coating layers. Herein, we present a covalent interfacial engineering for the uniform Li2ZrO3 coating on LNCM811 materials. Experiments and density functional theory calculations indicate that the strong covalent interactions between citric acid and the Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2 (NCM811) precursor effectively promote the adsorption of ZrO2 coating species on the NCM811 precursor, which is eventually converted to uniform Li2ZrO3 coating layers of about 7 nm after thermal annealing. The uniform Li2ZrO3 coating endows LNCM811 cathode materials with an exceptionally high capacity retention of 98.7% after 300 cycles at 1 C. This work shows the great potential of covalent interfacial engineering for improving the electrochemical cycling capability of Ni-rich lithium-ion battery cathode materials.

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
Shayulajiao完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
Zzzz应助youyyuy采纳,获得10
1秒前
华仔应助kaikaiYelloew采纳,获得10
2秒前
五斤老陈醋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
心灵美的静芙完成签到,获得积分10
3秒前
Dction完成签到 ,获得积分10
3秒前
xy完成签到,获得积分10
3秒前
田様应助叶伟采纳,获得10
4秒前
4秒前
Aalo完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
长夜如影随影完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
爱笑的柜子完成签到,获得积分10
5秒前
Liliz完成签到,获得积分10
6秒前
wjw完成签到,获得积分10
6秒前
尹雪儿完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助阳光采纳,获得10
8秒前
8秒前
莫壘壘发布了新的文献求助10
8秒前
WHW完成签到,获得积分10
8秒前
优雅的琳发布了新的文献求助10
9秒前
zjx5591发布了新的文献求助30
9秒前
朱小木完成签到,获得积分10
9秒前
WENDY完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
花怜发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
CipherSage应助无糖气泡水采纳,获得10
10秒前
托托发布了新的文献求助10
10秒前
Wz应助HB采纳,获得10
10秒前
大意的不尤完成签到 ,获得积分10
10秒前
兜里全是糖完成签到,获得积分10
11秒前
kk完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7291346
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8910372
关于积分的说明 18860179
捐赠科研通 6958743
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209327
关于科研通互助平台的介绍 2378998
邀请新用户注册赠送积分活动 2185172