Interfacial Regulation of Ni-Rich Cathode Materials with an Ion-Conductive and Pillaring Layer by Infusing Gradient Boron for Improved Cycle Stability

材料科学 阴极 导电体 化学工程 图层(电子) 离子 复合材料 纳米技术 物理化学 有机化学 工程类 化学
作者
Wen Yang,Wei Xiang,Yanxiao Chen,Zhenguo Wu,Weibo Hua,Lang Qiu,Fengrong He,Jun Zhang,Benhe Zhong,Xiaodong Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (9): 10240-10251 被引量:86
标识
DOI:10.1021/acsami.9b18542
摘要

Ni-rich cathodes LiNixCoyAl1-x-yO2 (0.8 < x < 1) with high energy density, environmental benignity, and low cost are regarded as the most promising candidate materials for next-generation lithium batteries. Unfortunately, capacity fading derived from unstable surface properties and intrinsic structural instability under extreme conditions limits large-scale commercial utilization. Herein, an interface-regulated Ni-rich cathode material LiNi0.87Co0.10Al0.03O2 with a layer (R3̅m) core, a NiO salt-like (Fm3̅m) phase, and an ultrathin amorphous ion-conductive LiBO2 (LBO) layer is constructed by gradient boron incorporation and lithium-reactive coating during calcination. The ultrathin LBO layer not only exhausts residual lithium species but also acts as a layer for Li+ transport and insulation of detrimental reaction. The NiO salt-like phase in the subsurface could enhance the structural stability of the layer core for the pillar effects. With the positive role provided by the functional hybrid surface layer and boron doping, the modified cathode exhibits enhanced Li+ conductivity, structural stability, reversibility of the H2-H3 phase transition, suppressed side reactions, ameliorated transition-metal dissolution, and excellent electrochemical performance. Especially, a 1% wt boron-modified cathode delivers a discharge capacity of 211.99 mA h g-1 in the potential range of 3.0-4.3 V at 0.2 C and excellent cycle life with a capacity retention of 89.43% after 200 cycles at 1 C.
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
yeahyeahhh完成签到,获得积分10
刚刚
Orange应助乱世才子采纳,获得10
刚刚
阿发发布了新的文献求助10
刚刚
shdheud完成签到,获得积分10
1秒前
Zhen_Huang应助川上富江采纳,获得10
1秒前
Rachel发布了新的文献求助10
1秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
2秒前
wyd222完成签到,获得积分10
2秒前
知性的猎豹完成签到,获得积分10
2秒前
孤独雨梅完成签到,获得积分10
3秒前
悠南完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
波菌发布了新的文献求助10
3秒前
范范范完成签到,获得积分10
3秒前
maomao完成签到,获得积分10
4秒前
小小aa16完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
4秒前
QQ发布了新的文献求助10
4秒前
mdJdm完成签到 ,获得积分10
6秒前
NPUerLin完成签到,获得积分10
6秒前
JL完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
海晏河清发布了新的文献求助10
7秒前
温暖烨霖完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
风中的嘉熙完成签到,获得积分10
7秒前
EXPHC完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
劈里啪啦完成签到,获得积分10
8秒前
无情白羊发布了新的文献求助10
8秒前
PGONE完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
安安完成签到,获得积分10
9秒前
Liuiiii完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
科研通AI6.1应助麦种采纳,获得10
11秒前
ddd发布了新的文献求助10
11秒前
EXPHC发布了新的文献求助30
11秒前
12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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
CCRN 的官方教材 《AACN Core Curriculum for High Acuity, Progressive, and Critical Care Nursing》第8版 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
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 5967704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7261800
关于积分的说明 15978224
捐赠科研通 5104950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2741876
邀请新用户注册赠送积分活动 1706404
关于科研通互助平台的介绍 1620664