Roles of Mn and Ni in Li-rich Mn-Ni-Fe oxide cathodes

材料科学 电化学 衰退 自行车 阴极 锂离子电池 锂(药物) 电池(电) 阳极 降级(电信) 化学工程 无机化学 冶金 电极 电子工程 物理化学 热力学 考古 功率(物理) 化学 内分泌学 工程类 物理 历史 电信 医学 解码方法 计算机科学
作者
Shankar Aryal,Kamil Küçük,Elena V. Timofeeva,Carlo U. Segre
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier BV]
卷期号:26: 101693-101693 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2020.101693
摘要

Cobalt free, lithium-rich manganese, nickel, and iron composite oxides (nanoscale mixture of monoclinic, Li2MnO3, and rhombohedral, LiMO2, phases) are promising cathodes as they show attractive electrochemical performance in initial cycles and can reduce the cost and toxicity of lithium ion battery. However, capacity and voltage fading on cycling are the downsides. To better understand the electrochemical performance and degradation mechanism, a series of Li1.2Mn0.40+xNi0.30-xFe0.10O2 materials with x = 0, 0.05, 0.10, and 0.15 was synthesized and systematically studied. The results of this study suggest that two phase composition is beneficial for superior electrochemical performance. The series showed first discharge capacity at 0.1C of 267, 204, 226, and 277 mAhg−1 for x = 0, 0.05, 0.10, and 0.15 respectively, with capacity retention after 100 cycles at 0.3C of 57 %, 57 %, 94 % and 67 %. For the first time we report EXAFS data analysis at all three K-edges: Mn, Ni and Fe before and after extended cycling. Ni reduction to Ni2+ after cycling and voltage fading increased with Ni fraction in the series. There is no trend of Mn reduction (Li2MnO3 activation) on cycling with Mn content indicating composition selection is crucially important for improved performance. The information on changes in electronic states and atomic distances, which allows proposing comprehensive electrochemical (role of Li2MnO3 phase) and degradation (Li+/Ni2+ exchange, voltage fading, and capacity fading) mechanisms.
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
1秒前
zwj完成签到,获得积分10
1秒前
眯眯眼的柏柳完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
李健的小迷弟应助Oasis采纳,获得10
5秒前
zwj发布了新的文献求助10
7秒前
HJK完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
8秒前
小扁完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
LSH970829完成签到,获得积分10
11秒前
隐形曼青应助来点文献采纳,获得10
11秒前
无情的宛菡完成签到 ,获得积分10
11秒前
酸碱盐完成签到,获得积分10
12秒前
步六孤发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6.4应助winwin采纳,获得10
14秒前
16秒前
17秒前
18秒前
mjc完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
林冬冬完成签到 ,获得积分20
19秒前
jiangxiaow发布了新的文献求助30
20秒前
20秒前
lck完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
ding应助berry采纳,获得10
21秒前
21秒前
bo完成签到,获得积分10
22秒前
Library发布了新的文献求助10
23秒前
heyan发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
zwj完成签到 ,获得积分10
25秒前
opp完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
kk关注了科研通微信公众号
26秒前
fu发布了新的文献求助10
26秒前
Oasis发布了新的文献求助10
26秒前
27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
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7781394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321185
关于积分的说明 20381772
捐赠科研通 7369249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320035
关于科研通互助平台的介绍 2467849
邀请新用户注册赠送积分活动 2335930