Catalysis of nickel nanodomains on Li-F dissociation for high-capacity fluoride cathodes with prior delithiation ability

材料科学 阴极 氟化物 金红石 化学工程 介孔材料 催化作用 无机化学 物理化学 化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Tao Wu,Yanhua Cui,Kaiyuan Wei,Chuanzhong Lai,Yu Zhao,Shuang Ni,Yongjin Chen,Xiang Gao,Yixiu Cui,Chilin Li
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:103: 107843-107843 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107843
摘要

Transition metal fluoride is being considered as one of the most promising cathode materials due to its feasibility of high-voltage conversion reaction and high theoretical capacity. But the low solubility of LiF in fluoride is prone to degrade the electrode conductivity and Li-resource supply from fluoride cathode side, therefore limiting the reversibility of conversion reaction and its practical use in Li-ion batteries. Here, we propose a catalysis effect of Ni nanodomains to activate the Li-F splitting with much lower dissociation energy and to enable the LiF/Fe/Ni ternary cathode with superior conversion reaction capacity (600 mAh g−1) and rate performance (306 mAh g−1 at 3.8 A g−1). The crowded effect between LiF and dual-metal phases suppresses the growth of crystal grains and promotes the enrichment and penetration of LiF-Fe-Ni triple-phase interfaces. This compact interface contact endows the lithiated fluoride with an ultrahigh initial charge capacity exceeding 600 mAh g−1 and lowered charge plateau below 3.5 V. The preservation of interconnectivity and catalytic activity of electron conductive network enables the high reversibility of LiF splitting/recombination under high energy efficiency of 76%, as well as the electrochemical synthesis of rutile-like NixFe1−xF2 solid-solution phase. This fluoride cathode enables a release of high energy density (1414 Wh kg−1) under a power density of 849 W kg−1 and the energy density can still be preserved at 629 Wh kg−1 under an extremely high power densities of 3374 W kg−1. This work paves the way to develop the high-energy-density fluoride cathodes with the prior delithiation ability, which can lessen and even eliminate the use of Li metal at anode side.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Ricardo完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
MET1应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Luckydan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
zjw完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
10秒前
sunz关注了科研通微信公众号
10秒前
英俊的铭应助luobeimin采纳,获得20
11秒前
搜集达人应助犹豫的忆梅采纳,获得10
12秒前
13秒前
科研渣发布了新的文献求助20
13秒前
娟儿Carie完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
李爱国应助义气小蚂蚁采纳,获得10
17秒前
传奇3应助狮子座采纳,获得10
17秒前
开朗龙猫完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
21秒前
嗯嗯嗯发布了新的文献求助10
22秒前
晏紫苏发布了新的文献求助10
24秒前
27秒前
31秒前
cctv18应助留胡子的易绿采纳,获得10
32秒前
cloudmeadow发布了新的文献求助10
32秒前
小杨发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
嗯嗯嗯完成签到,获得积分20
36秒前
36秒前
思源应助NIni妮采纳,获得30
36秒前
37秒前
37秒前
马元容完成签到,获得积分10
38秒前
普林斯顿大学分子生物学完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Lung resection for non-small cell lung cancer after prophylactic coronary angioplasty and stenting: short- and long-term results 400
Revolutions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2452595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125038
关于积分的说明 5410303
捐赠科研通 1853959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922084
版权声明 562285
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493287