Gradient Micro‐Structure Design Enabling Mechanochemically Durable Single‐Crystalline Ni‐Rich Layered Oxides for Advanced Lithium‐Ion Batteries

材料科学 电极 电解质 化学工程 储能 电池(电) 惰性 石墨 收缩率 离子 相(物质) 纳米技术 相变 电流密度 阳极 复合材料 锂离子电池 光电子学 格子(音乐) 化学稳定性 容量损失 工作(物理) 电位梯度 表面改性 极化(电化学) 基质(化学分析)
作者
Chenrui Zeng,Ruixin Zheng,Yiqi Cao,Fengxia Fan,Yan Huang,Yang Zhang,Haoruo Xiao,Chaozhu Shu,Bingsen Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (18) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202519504
摘要

Abstract Ni‐rich layered oxides are promising positive electrode materials for lithium‐ion batteries (LIBs) owing to their high energy density and cost efficiency. Nevertheless, the intrinsic chemicophysical instability of Ni‐rich layered oxides severely limits the massive application. Herein, a unique gradient structure design from coherent rock‐salt phase surface structure to quasi super‐lattice matrix on the sub‐surface of single‐crystalline LiNi 0.83 Co 0.11 Mn 0.06 O 2 (GS‐SC‐NCM) is proposed to improve their stability. The introduced Ti 4+ /Nb 5+ /Zr 4+ ions are able to alleviate the overlay of O 2p and Ni 3d bands at the highly delithiated state, remarkably improving the stability of anion skeleton. Moreover, intragranular cracks and undesired lattice shrinkage during the H2‐H3 phase transition are greatly suppressed due to the ultra‐stable gradient structure design. In addition, the inert rock‐salt‐like phase on the surface of GS‐SC‐NCM hinders continuous evolution of interphase. Consequently, the superior cycling stability of GS‐SC‐NCM with high capacity retention of 92.9% after 150 cycles is achieved. Moreover, an Ah‐level pouch cell consisting of GS‐SC‐NCM positive electrode and commercial graphite negative electrode exhibits extraordinary cycling stability at 1C with 89.8% capacity retention after 450 cycles. This work represents significant progress in stabilizing single‐crystalline Ni‐rich layered oxides for an advanced secondary battery system, which is pivotal for accelerating the current electrification process.
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
刚刚
1秒前
知行合一完成签到 ,获得积分10
1秒前
猫的薛定谔完成签到,获得积分10
2秒前
nsdcdcbdv发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Lucky.完成签到 ,获得积分0
2秒前
数学建模完成签到,获得积分10
2秒前
张念杰发布了新的文献求助30
3秒前
顾矜应助卡拉尔德采纳,获得10
3秒前
菲菲发布了新的文献求助10
3秒前
木禾木完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助小邝少吃点采纳,获得10
3秒前
爱笑枫发布了新的文献求助10
3秒前
Leon发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
lcpppppp发布了新的文献求助10
4秒前
Wangpengfei完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
邓邓完成签到,获得积分10
4秒前
搜集达人应助EAZE采纳,获得10
4秒前
兔兔发布了新的文献求助10
5秒前
Honor发布了新的文献求助10
5秒前
ZengZeng_完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助青汁采纳,获得10
6秒前
6秒前
lala完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
清秀的芾完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
搞怪的水彤完成签到 ,获得积分10
7秒前
pkaq完成签到,获得积分10
7秒前
zyc发布了新的文献求助10
8秒前
Hollen完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
格物致知完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6616688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8381178
关于积分的说明 17930269
捐赠科研通 5785601
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2959602
邀请新用户注册赠送积分活动 1934823
关于科研通互助平台的介绍 1839044