Excess Li-Ion Storage on Reconstructed Surfaces of Nanocrystals To Boost Battery Performance

钝化 锂(药物) 离子 材料科学 储能 纳米技术 电极 纳米晶 阴极 粒子(生态学) 电池(电) 化学工程 化学物理 化学 物理化学 热力学 图层(电子) 有机化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 地质学 物理 海洋学 医学
作者
Yandong Duan,Bingkai Zhang,Jiaxin Zheng,Jiangtao Hu,Jianguo Wen,Dean J. Miller,Pengfei Yan,Tongchao Liu,Hua Guo,Wen Li,Xiaohe Song,Zengqing Zhuo,Chaokun Liu,Hanting Tang,Rui Tan,Zonghai Chen,Yang Ren,Yuan Lin,Wanli Yang,Chongmin Wang
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:17 (10): 6018-6026 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.7b02315
摘要

Because of their enhanced kinetic properties, nanocrystallites have received much attention as potential electrode materials for energy storage. However, because of the large specific surface areas of nanocrystallites, they usually suffer from decreased energy density, cycling stability, and effective electrode capacity. In this work, we report a size-dependent excess capacity beyond theoretical value (170 mA h g–1) by introducing extra lithium storage at the reconstructed surface in nanosized LiFePO4 (LFP) cathode materials (186 and 207 mA h g–1 in samples with mean particle sizes of 83 and 42 nm, respectively). Moreover, this LFP composite also shows excellent cycling stability and high rate performance. Our multimodal experimental characterizations and ab initio calculations reveal that the surface extra lithium storage is mainly attributed to the charge passivation of Fe by the surface C–O–Fe bonds, which can enhance binding energy for surface lithium by compensating surface Fe truncated symmetry to create two types of extra positions for Li-ion storage at the reconstructed surfaces. Such surface reconstruction nanotechnology for excess Li-ion storage makes full use of the large specific surface area of the nanocrystallites, which can maintain the fast Li-ion transport and greatly enhance the capacity. This discovery and nanotechnology can be used for the design of high-capacity and efficient lithium ion 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
长孙归尘完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
bigpluto完成签到,获得积分0
3秒前
4秒前
hkh发布了新的文献求助10
4秒前
JamesPei应助yyy采纳,获得10
4秒前
MaYi完成签到,获得积分10
4秒前
XX完成签到 ,获得积分20
5秒前
吕小布完成签到,获得积分10
5秒前
采珺完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助newnew采纳,获得10
7秒前
Alger完成签到,获得积分10
7秒前
阿华完成签到,获得积分20
7秒前
77最可爱完成签到,获得积分10
7秒前
Mortisssssssss完成签到,获得积分10
7秒前
aishaniya发布了新的文献求助10
8秒前
wanci应助12采纳,获得30
8秒前
松哥发布了新的文献求助10
9秒前
Richard完成签到,获得积分10
9秒前
吴智琼完成签到,获得积分10
10秒前
大爱人生完成签到 ,获得积分10
10秒前
yupeng_xu完成签到 ,获得积分10
11秒前
阿华发布了新的文献求助10
11秒前
zhoupeng完成签到,获得积分10
11秒前
不弱小妖完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
韦韦完成签到 ,获得积分10
13秒前
hkh发布了新的文献求助10
13秒前
巴哒完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
15秒前
菜的抠脚关注了科研通微信公众号
16秒前
shjcold发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
松哥完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
newnew发布了新的文献求助10
18秒前
Tom完成签到,获得积分10
18秒前
端庄水蓝完成签到,获得积分10
18秒前
12发布了新的文献求助30
19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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021996
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7638125
关于积分的说明 16167407
捐赠科研通 5169926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766616
邀请新用户注册赠送积分活动 1749705
关于科研通互助平台的介绍 1636716