Full Concentration Gradient‐Tailored Li‐Rich Layered Oxides for High‐Energy Lithium‐Ion Batteries

材料科学 电解质 锂(药物) 尖晶石 电化学 离子 化学工程 电压 电池(电) 热稳定性 阴极 复合材料 电极 冶金 量子力学 医学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 化学
作者
Tianhao Wu,Xiang Liu,Xu Zhang,Yue Lu,Boya Wang,Qingsong Deng,Yubo Yang,Errui Wang,Zhongtian Lyu,Yaoqian Li,Yongtao Wang,Yan Lyu,Cunfu He,Yang Ren,Gui‐Liang Xu,Xueliang Sun,Khalil Amine,Haijun Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (2): e2001358-e2001358 被引量:142
标识
DOI:10.1002/adma.202001358
摘要

Lithium-rich layered oxides (LLOs) are prospective cathode materials for next-generation lithium-ion batteries (LIBs), but severe voltage decay and energy attenuation with cycling still hinder their practical applications. Herein, a series of full concentration gradient-tailored agglomerated-sphere LLOs are designed with linearly decreasing Mn and linearly increasing Ni and Co from the particle center to the surface. The gradient-tailored LLOs exhibit noticeably reduced voltage decay, enhanced rate performance, improved cycle stability, and thermal stability. Without any material modifications or electrolyte optimizations, the gradient-tailored LLO with medium-slope shows the best electrochemical performance, with a very low average voltage decay of 0.8 mV per cycle as well as a capacity retention of 88.4% within 200 cycles at 200 mA g-1 . These excellent findings are due to spinel structure suppression, electrochemical stress optimization, and Jahn-Teller effect inhibition. Further investigation shows that the gradient-tailored LLO reduces the thermal release percentage by as much as about 41% when the battery is charged to 4.4 V. This study provides an effective method to suppress the voltage decay of LLOs for further practical utilization in LIBs and also puts forward a bulk-structure design strategy to prepare better electrode materials for different rechargeable 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
刚刚
春日午后发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助诚心的醉卉采纳,获得10
1秒前
所所应助Calvin采纳,获得10
1秒前
乐乐应助dan采纳,获得10
1秒前
梨凉完成签到,获得积分10
1秒前
情怀应助ljj采纳,获得10
1秒前
1秒前
CHJ发布了新的文献求助10
2秒前
随风沙ZYX完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
HenryXiao完成签到,获得积分10
3秒前
Jeffery完成签到,获得积分10
3秒前
grey发布了新的文献求助10
4秒前
pp发布了新的文献求助10
4秒前
花花哈完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
玉灵子发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Jeffery发布了新的文献求助10
6秒前
脑洞疼应助大凯采纳,获得10
6秒前
ding应助hehe采纳,获得10
6秒前
6秒前
海鸥别叫了完成签到 ,获得积分10
6秒前
zhao应助熊大采纳,获得10
7秒前
7秒前
SciGPT应助miemie采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
dan完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
seeker347发布了新的文献求助10
12秒前
十四吉发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
LYB完成签到,获得积分10
13秒前
陈陈完成签到,获得积分10
13秒前
xinlei2023完成签到,获得积分10
15秒前
欢喜大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
15秒前
玉灵子完成签到,获得积分10
15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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6429780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8245967
关于积分的说明 17535250
捐赠科研通 5485660
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895650
邀请新用户注册赠送积分活动 1872101
关于科研通互助平台的介绍 1711492