Stabilizing high-Ni cathodes with gradient surface Ti-enrichment

阴极 材料科学 涂层 电化学 石墨 化学工程 高压 价(化学) 热稳定性 纳米技术 电压 电极 复合材料 化学 物理化学 电气工程 有机化学 工程类
作者
Wenchang Zhu,Xiaotian Zhu,Jizhen Qi,Junyi Yao,Yanbin Shen,Guanjian Cheng,Xue Huang,Shiqi Yang,Hao Zhang,Chao‐Lung Chiang,Yan‐Gu Lin,Jianming Bai,Wan‐Jian Yin,Lijun Gao,Liwei Chen,Feng Wang,Jianqing Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:489: 151208-151208 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.151208
摘要

High-Ni cathodes are being intensely pursued worldwide for electric vehicles and other energy-dense applications due to their high capacity and low cost. However, structural instabilities during electrochemical cycling and when subjected to thermal treatment have been the major issues hindering their practical deployment. We here report a rational design of coating-integrated-into-synthesis protocol for fabricating surface Ti-enriched LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC811#Ti) material. The coating to intermediates is crucial to obtain high structural ordering, both in the bulk and surface of high-Ni cathodes, and the Ti substitute has a unique tri-valence (Ti3+) in a gradient surface distribution. The simulations of projected density of states in the atomistic understanding further certify significantly enhanced stability of lattice oxygen for the NMC811 through such a Ti3+-based structure reinforcement. Consequently, the NMC811#Ti cathode delivers a high capacity up to 200 mAh g−1 at 0.1 C, along with superior stabilities during air-storage and thermal treatment (up to 297 °C at the fully charged state under differential scanning calorimetric measurements). The corresponding NMC811#Ti||graphite full cell exhibits a desired 83.6 % capacity retention after 1000 cycles at 0.5 C in a voltage range of 2.8–4.3 V. This work demonstrates a delicate surface reinforcement to stabilize high-Ni cathodes for long-life and safe lithium-ion batteries.
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
oVUVo完成签到,获得积分10
1秒前
希望天下0贩的0应助hu采纳,获得10
1秒前
胡乱说兔的熊完成签到,获得积分10
2秒前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分0
2秒前
烟花应助幸运小蛋儿采纳,获得10
2秒前
LiDaYang完成签到,获得积分10
5秒前
大胆的忆寒完成签到,获得积分10
5秒前
oVUVo发布了新的文献求助10
5秒前
心心爱学习完成签到,获得积分10
6秒前
LSS完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
李健完成签到 ,获得积分10
7秒前
共享精神应助lalabang采纳,获得10
8秒前
Jerry完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
时尚朋友完成签到,获得积分10
8秒前
kdjc完成签到 ,获得积分10
8秒前
茶博士发布了新的文献求助10
10秒前
润润发布了新的文献求助10
10秒前
wanci应助lindollar采纳,获得10
12秒前
西瓜完成签到 ,获得积分10
12秒前
12个个完成签到,获得积分10
13秒前
辉哥发布了新的文献求助30
13秒前
Mm完成签到,获得积分10
13秒前
阿雷完成签到 ,获得积分10
14秒前
李健应助Suno采纳,获得10
15秒前
许水桃完成签到,获得积分10
16秒前
one发布了新的文献求助10
16秒前
Qing完成签到,获得积分10
17秒前
成就祥发布了新的文献求助10
18秒前
墨染完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
Lucas应助辉哥采纳,获得10
19秒前
zhouyan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Jane完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
jjkk完成签到,获得积分10
23秒前
zz完成签到 ,获得积分10
23秒前
cc2004bj应助巴拉巴拉采纳,获得10
24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 Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
sQUIZ your knowledge: Multiple progressive erythematous plaques and nodules in an elderly man 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5797122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5782212
关于积分的说明 15494046
捐赠科研通 4924065
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2650672
邀请新用户注册赠送积分活动 1597912
关于科研通互助平台的介绍 1552614