Promoting grain growth in Ni-rich single-crystal cathodes for high-performance lithium-ion batteries through Ce doping

煅烧 阴极 材料科学 烧结 掺杂剂 锂(药物) 化学工程 热稳定性 兴奋剂 单晶 微晶 无机化学 矿物学 分析化学(期刊) 冶金 结晶学 光电子学 化学 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 催化作用 医学
作者
Hoon‐Hee Ryu,Soo-Been Lee,Yang‐Kook Sun
出处
期刊:Journal of Solid State Electrochemistry [Springer Science+Business Media]
卷期号:26 (9): 2097-2105 被引量:39
标识
DOI:10.1007/s10008-022-05212-z
摘要

Preparing a high-performance Ni-rich single-crystal cathode for Li-ion batteries is challenging. This is because calcination must be performed at a high temperature to achieve particle sintering; however, Ni-rich layered cathode materials are damaged if calcination is performed at very high temperatures. Therefore, reducing the calcination temperature required for the synthesis of single-crystal cathodes can improve the performance of the cathode. In this study, a Ni-rich single-crystal Li[Ni0.9Co0.05Mn0.05]O2 (NCM90) cathode was successfully synthesized at a calcination temperature 50 °C lower than its optimal calcination temperature by introducing a Ce dopant. Depending on their properties, dopants affect the growth and sintering behaviors of cathode materials during calcination. W prevents the formation of single-crystal particles by retarding the growth and sintering of grains, whereas Ce promotes the formation of single-crystal particles. Leveraging this feature of Ce, a Ce-doped NCM90 cathode was synthesized at a calcination temperature of 800 °C; at this temperature, the pristine (undoped) NCM90 cathode remains polycrystalline. The Ce-doped NCM90 cathode delivers an initial capacity of 199.7 mAh g−1 at 0.1 C; moreover, cycled at 0.5 C, it retains 80.5% of its initial capacity after 100 cycles, demonstrating better cycling stability than a pristine NCM90 cathode. The reduced capacity loss of the Ce-doped NCM90 cathode is due to the protraction of the detrimental H2–H3 phase transition, as revealed by differential capacity analysis, and its superior thermal stability, which is attributed to the presence of Ce.
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
zz完成签到,获得积分10
1秒前
吉星高照发布了新的文献求助10
2秒前
贪玩的秋柔应助嗯哼采纳,获得10
3秒前
852应助嗯哼采纳,获得20
3秒前
鼓励男孩发布了新的文献求助10
4秒前
abc发布了新的文献求助10
5秒前
helinchen完成签到,获得积分10
5秒前
一颗荔枝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
大个应助艺术生涯采纳,获得10
8秒前
8秒前
迷人宛亦完成签到 ,获得积分10
8秒前
天真玲完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
hebishan发布了新的文献求助30
12秒前
科研通AI6.2应助123采纳,获得10
13秒前
一一完成签到 ,获得积分10
13秒前
菜市场买鱼完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
帅哥发布了新的文献求助20
15秒前
我是老大应助正月初九采纳,获得10
15秒前
sls发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
香蕉觅云应助吉星高照采纳,获得10
18秒前
直率的飞雪完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
橘子发布了新的文献求助10
20秒前
XuLeng发布了新的文献求助50
22秒前
22秒前
星期八约会猪猪侠完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
程子发布了新的文献求助10
25秒前
Aimee完成签到 ,获得积分10
26秒前
ll完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
小鸭嘎嘎完成签到 ,获得积分10
26秒前
mmy发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6512913
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306408
关于积分的说明 17746268
捐赠科研通 5615097
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923940
邀请新用户注册赠送积分活动 1901150
关于科研通互助平台的介绍 1762850