Theoretical Insights into High-Entropy Ni-Rich Layered Oxide Cathodes for Low-Strain Li-Ion Batteries

阴极 材料科学 氧化物 离子 电化学 掺杂剂 纳米技术 化学工程 化学物理 工程物理 光电子学 兴奋剂 电极 冶金 物理化学 化学 工程类 有机化学
作者
Amreen Bano,Malachi Noked,Dan Thomas Major
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:35 (20): 8426-8439 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c01182
摘要

Ni-rich, Co-free layered oxide cathode materials are promising candidates for next-generation Li-ion batteries due to their high energy density. However, these cathode materials suffer from rapid capacity fading during electrochemical cycling. To overcome this shortcoming, so-called high-entropy (HE) materials, which are obtained by incorporating multiple dopants, have been suggested. Recent experimental work has shown that HE Ni-rich cathode materials can offer excellent capacity retention on cycling, although a thorough rationale for this has yet to be provided. Here, we present classical and first-principles calculations to elucidate the salient features of HE layered oxides as cathode materials in Li-ion batteries. We suggest that a combination of five prime factors may be responsible for the enhanced performance of HE Ni-rich layered oxide cathode materials over other Ni-rich cathodes: (1) low crystal lattice variation, (2) invariant local crystal field environment, (3) strong metal–oxygen bonding, (4) low degree of antisite defects, and (5) low operational voltage.
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
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
kikiko发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
未晚完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
无铭完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
黄超明发布了新的文献求助10
6秒前
superspace完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
乔垣结衣发布了新的文献求助10
7秒前
未央发布了新的文献求助10
7秒前
zzzzzz发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
好好学习的小学生完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lllll发布了新的文献求助10
8秒前
陈皮完成签到 ,获得积分10
8秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
8秒前
烟花应助石文采纳,获得10
9秒前
hubo完成签到,获得积分10
9秒前
小白菜发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
打打应助碧蓝的盼雁采纳,获得10
11秒前
LN_发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
书生发布了新的文献求助10
12秒前
qi发布了新的文献求助10
12秒前
刘振岁完成签到,获得积分10
12秒前
梦在远方完成签到 ,获得积分10
13秒前
xiaoxue发布了新的文献求助10
13秒前
wdb发布了新的文献求助10
13秒前
yoyo完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Research Handbook on Multiculturalism 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3848311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3391040
关于积分的说明 10564877
捐赠科研通 3111460
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714803
邀请新用户注册赠送积分活动 825479
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775550