Na-substitution induced oxygen vacancy achieving high transition metal capacity in commercial Li-rich cathode

材料科学 法拉第效率 阴极 电化学 过渡金属 极化(电化学) 容量损失 阳极 化学工程 氧化物 兴奋剂 电池(电) 纳米技术 光电子学 电极 物理化学 冶金 催化作用 量子力学 物理 工程类 功率(物理) 化学 生物化学
作者
Quanxin Ma,Zaijun Chen,Shengwen Zhong,Junxia Meng,Fulin Lai,Zhifeng Li,Chen Cheng,Liang Zhang,Tiefeng Liu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:81: 105622-105622 被引量:176
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105622
摘要

High-capacity and low-cost Li-rich layered Mn-based oxides (LLMOs) hold the great promise for next-generation lithium ion battery cathode but LLMOs still encounter grand challenges in voltage decay and gas release. Here, we proposed a simple but effective as well as scalable approach of creating surface oxygen vacancies (OVs) and simultaneously enhancing structural stability. A series of Li1.2–2xNaxMn0.56Ni0.16Co0.08O2 (x = 0, 0.05, 0.1 and 0.2) cathode materials are synthesized, based on Na-pre-embedded precursor and nonstoichiometric lithiation processes, to render the OVs confirmed by synchrotron radiation analysis. First-principles calculations suggest that the architecture induced by surface OVs obviously affects the local Mn coordination environments and enhances the structural stability. Meanwhile, enlarged Li layer spacing by Na doping enables increased Li diffusion, decreased voltage polarization, and enhanced structural stability. Accordingly, the optimized Na0.1-LLMO cathode delivers highly initial coulombic efficiency of 84.2% compared to the pristine one (79.9%) and remarkable electrochemical behaviors in terms of cycling stability, voltage retention and rate performance. Pouch cell investigation further verifies the practical applicability of Na-doped LLMO cathode materials to scale up.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花应助舒适的石头采纳,获得10
1秒前
2秒前
Mr关闭了Mr文献求助
2秒前
我服有点黑完成签到,获得积分10
2秒前
ZZQ完成签到,获得积分10
3秒前
二十七发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助ypppp采纳,获得10
3秒前
Darius给sebase的求助进行了留言
3秒前
传奇3应助fxy采纳,获得10
3秒前
11完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
打打应助大君哥采纳,获得10
4秒前
YT完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
Cjw发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
EmmaZhu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
菠萝派发布了新的文献求助10
8秒前
田様应助YT采纳,获得10
9秒前
9秒前
FXQ123_范发布了新的文献求助10
9秒前
QAQ发布了新的文献求助10
9秒前
无花果应助辛云采纳,获得10
10秒前
现代师发布了新的文献求助10
10秒前
姜姜发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Hello应助M1982采纳,获得10
10秒前
626完成签到,获得积分10
10秒前
汉堡包应助QiQi采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助皮不可采纳,获得30
10秒前
11秒前
昕慕橘完成签到,获得积分10
11秒前
个性向卉发布了新的文献求助20
11秒前
djxdjt发布了新的文献求助10
11秒前
深情安青应助MA采纳,获得10
11秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 3951758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3497124
关于积分的说明 11086059
捐赠科研通 3227597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784497
邀请新用户注册赠送积分活动 868586
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801154