已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Unlocking the Potential of Cobalt-Free Lithium-Ion Cathodes via Lithium-Rich Disorder Domains

阴极 材料科学 电化学 结构稳定性 氧化还原 表征(材料科学) 电池(电) 降级(电信) 纳米技术 氧气 化学稳定性 化学物理 离子 结构变化 电压 结构完整性 航程(航空) 块(置换群论) 电极 化学工程 氧气储存 过渡金属
作者
Hao Liu,Hang Li,Weibo Hua,Bixian Ying,Karin Kleiner,Jing Lin,Hang Xu,Bijian Deng,Deniz Wong,Thomas Bergfeldt,Stefan Mangold,Peter Nagel,S. Schuppler,Michael Merz,Volodymyr Baran,Wei Xiang,Yongjian Li,Ning Li,Michael Knapp,Helmut Ehrenberg
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (43): 37679-37691 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c09233
摘要

High-voltage, low-nickel, cobalt-free layered oxides are promising candidates for high-energy-density lithium-ion batteries. However, their practical application is hindered by intrinsic cation disorder and structural degradation at high voltages, leading to a poor electrochemical performance. Here, we report a slightly lithium-enriched, cobalt-free layered oxide, Li1.05Ni0.43Mn0.52O2, featuring lithium-rich disorder domains achieved through chemical composition optimization. Advanced structural characterization demonstrates that nickel ions not only reside within the TM layers but also occupy the Li layers, acting as pinned ions. Theoretical calculations indicate that this in-plane and out-of-plane disorder enables reversible oxygen redox activity without oxygen release at high voltages. Moreover, this local structural framework preserves integrity even after extended cycling, ensuring chemical and structural stability during battery operation. Consequently, the cathode delivers an impressive discharge capacity of 202.2 mAh g–1 at C/10 and exceptional cycling stability, retaining 96.3% of its capacity after 200 cycles at C/3 within a voltage range of 2.5–4.55 V. Our findings provide valuable insights into the design of high-energy-density, cobalt-free layered cathodes.
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
zjxnq完成签到 ,获得积分10
3秒前
maclogos完成签到,获得积分10
4秒前
jh完成签到 ,获得积分10
5秒前
ban发布了新的文献求助10
7秒前
酷波er应助开朗的尔白采纳,获得10
11秒前
NicotineZen完成签到,获得积分10
14秒前
lb001完成签到 ,获得积分10
15秒前
CRUSADER完成签到,获得积分10
16秒前
悲凉的翠柏完成签到,获得积分10
16秒前
落寞的羊青完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
小谢完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
27秒前
小天完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
OK应助科研通管家采纳,获得200
28秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
28秒前
28秒前
28秒前
31秒前
31秒前
32秒前
32秒前
32秒前
留意完成签到,获得积分20
34秒前
35秒前
小鸡毛完成签到,获得积分10
36秒前
ban发布了新的文献求助10
44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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
Elgar Concise Encyclopedia of Research Methods in the Social Sciences 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 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 7416328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9019720
关于积分的说明 19215050
捐赠科研通 7047356
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234249
关于科研通互助平台的介绍 2396832
邀请新用户注册赠送积分活动 2216506