In situ Sr2+-doped spinel LiNi0.5Mn1.5O4 cathode material for Li-ion batteries with high electrochemical performance and its impact on morphology

材料科学 电化学 兴奋剂 阴极 尖晶石 电解质 离子 极化(电化学) 电极 八面体 容量损失 化学工程 溶解 分析化学(期刊) 冶金 物理化学 光电子学 化学 有机化学 工程类 色谱法
作者
Xiang Ji,Xinyi Dai,Fuzhong Wu,Yi Mai,Haijun Chen,Yijing Gu
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:47 (22): 32043-32052 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2021.08.093
摘要

LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) is a promising next-generation cathode material for high energy density lithium-ion batteries, but the application of LNMO is blocked because of its inherent side effects with electrolytes at high voltages, namely, serious Mn dissolution and capacity attenuation. A novel LiNi0.5Mn1.5-xSrxO4 material (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2) was successfully prepared using the sol-gel method, and the effect of varying in situ Sr2+-doping on the crystal structure, morphology, and electrochemical performance was researched. A series of characterizations showed that the Sr-doped LNMO structure contains less Mn3+, which enhances its cycling stability. In addition, Sr doping promotes morphological changes more remarkably. Accompanied by the appearance of (100) surfaces, the morphology of LNMO changes from an octahedron to a truncated octahedron. The (100) surface can effectively inhibit side reactions with the electrolyte and steady the structure at the working voltage, which also helps support Li+ transport kinetics. The Sr-doped LiNi0.5Mn1.4Sr0.1O4 (expressed as LNMO-Sr0.1) cathode exhibits preeminent cycling stability, after 500 cycles at 1C, the capacity retention is 86.63 %. CV and EIS results show that the right amount of Sr doping efficiently reduces electrode polarization and charge transfer resistance and increases the Li+ diffusion coefficient.
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
火星上雨珍完成签到,获得积分10
1秒前
陌疑完成签到 ,获得积分10
1秒前
松果发布了新的文献求助10
4秒前
潘潘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
yanning发布了新的文献求助10
7秒前
gs完成签到,获得积分10
8秒前
围炉煮茶完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
uncle完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助yi采纳,获得10
11秒前
毛耳朵完成签到,获得积分10
12秒前
Akim应助舟车靡从采纳,获得10
12秒前
13秒前
qql完成签到,获得积分10
13秒前
年轻枕头完成签到,获得积分10
13秒前
CodeCraft应助碳烤小肥肠采纳,获得10
14秒前
潘潘发布了新的文献求助10
14秒前
爱你沛沛完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
dingdong258完成签到,获得积分10
16秒前
Knight-1124完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
xiao完成签到 ,获得积分10
19秒前
郭丹丹发布了新的文献求助10
19秒前
30完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
开心凝海发布了新的文献求助10
20秒前
Knight-1124发布了新的文献求助10
21秒前
Yasing发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Functional High Entropy Alloys and Compounds 1000
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 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 4231837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3765105
关于积分的说明 11830613
捐赠科研通 3424081
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1879039
邀请新用户注册赠送积分活动 931933
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839431