Integrated Modification Strategy Enables Remarkable Cyclability and Thermal Stability of Ni-Rich Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries

材料科学 阴极 表面改性 电解质 放热反应 化学工程 涂层 电化学 氧化物 锂(药物) 热稳定性 兴奋剂 纳米技术 电极 冶金 光电子学 医学 工程类 内分泌学 物理化学 有机化学 化学
作者
Wei Huang,Wenjin Li,Min Gao,Xiaodan Wang,Jiantao Wang,Weidong Zhuang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (38): 43085-43094 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.2c07453
摘要

Structural degradation and surface chemical instability are dominant issues of Ni-rich layered cathodes, which trigger capacity fading and safety concerns, hindering the extensive application of Ni-rich cathodes toward high-energy, long-life lithium-ion batteries. Here, by combining trace Ta doping and an ultrathin Zr-Y mixed oxide coating, an integrated modification strategy significantly improves the cycling and thermal stability of Ni-rich LiNi0.88Co0.10Al0.02O2 (NCA) cathodes. The integrated modified Ni-rich cathode provides an unprecedented comprehensive performance with a high discharge capacity of 212.2 mA h g-1 at 0.1 C, an 88.6% cycling retention after 500 cycles at 1 C, and a high exothermic peak temperature of 261 °C compared with the pristine NCA cathode (67.4% capacity retention for 500 cycles and 221 °C for the exothermic peak). Further mechanism studies illustrate that a dual-structural surface constructed of a rock salt surface induced by Ta doping and ultrathin Zr-Y mixed oxide coating jointly suppresses surface side reactions between cathodes and electrolytes. Moreover, trace Ta doping in the bulk stabilizes the bulk structure and prevents mechanical cracks. This study highlights the importance of comprehensive modification of the bulk and surface for improving the electrochemical performance and provides a potential optimizing strategy for the commercialization of high-capacity Ni-rich cathode materials.
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
1秒前
1秒前
lhh完成签到,获得积分10
1秒前
cmxx完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
SH完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
程帅鹏发布了新的文献求助10
2秒前
tsjxs完成签到,获得积分10
2秒前
wanci应助qq采纳,获得10
3秒前
空格TNT完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
687完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
奋斗鲂发布了新的文献求助10
4秒前
Tammy发布了新的文献求助10
4秒前
伏可璞完成签到,获得积分10
4秒前
yyyy完成签到,获得积分10
5秒前
自然的霸发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
英俊的铭应助Syk_采纳,获得10
7秒前
77发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
打打应助LIU采纳,获得10
9秒前
10秒前
GGBond完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
体贴八宝粥关注了科研通微信公众号
11秒前
畅快的不言完成签到,获得积分20
12秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
汉堡包应助哆小咪采纳,获得10
12秒前
赘婿应助哆小咪采纳,获得10
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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Higher taxa of Basidiomycetes 300
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4689158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4061737
关于积分的说明 12558010
捐赠科研通 3759159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2076091
邀请新用户注册赠送积分活动 1104760
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 983769