Dual-Modified Compact Layer and Superficial Ti Doping for Reinforced Structural Integrity and Thermal Stability of Ni-Rich Cathodes

材料科学 阴极 热稳定性 涂层 化学工程 兴奋剂 锂(药物) 图层(电子) 复合材料 光电子学 物理化学 医学 工程类 内分泌学 化学
作者
Wen Yang,Changjiang Bai,Wei Xiang,Yang Song,Chunliu Xu,Lang Qiu,Fengrong He,Jun Zhang,Yan Sun,Yang Liu,Benhe Zhong,Zhenguo Wu,Xiaodong Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (46): 54997-55006 被引量:60
标识
DOI:10.1021/acsami.1c15920
摘要

Nickel-rich layered oxides have been regarded as a potential cathode material for high-energy-density lithium-ion batteries because of the high specific capacity and low cost. However, the rapid capacity fading due to interfacial side reactions and bulk structural degradation seriously encumbers its commercialization. Herein, a highly stable hybrid surface architecture, which integrates an outer coating layer of TiO2&Li2TiO3 and a surficial titanium doping by incorporated Ti2O3, is carefully designed to enhance the structural stability and eliminate lithium impurity. Meanwhile, the surficial titanium doping induces a nanoscale cation-mixing layer, which suppresses transition-metal-ion migration and ameliorates the reversibility of the H2 → H3 phase transition. Also, the Li2TiO3 coating layer with three-dimensional channels promotes ion transportation. Moreover, the electrochemically stable TiO2 coating layer restrains side reactions and reinforces interfacial stability. With the collaboration of titanium doping and TiO2&Li2TiO3 hybrid coating, the sample with 1 mol % modified achieves a capacity retention of 93.02% after 100 cycles with a voltage decay of only 0.03 V and up to 84.62% at a high voltage of 3.0-4.5 V. Furthermore, the ordered occupation of Ni ions in the Li layer boosts the thermal stability by procrastinating the layered-to-rock salt phase transition. This work provides a straightforward and economical modification strategy for boosting the structural and thermal stability of nickel-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
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
刚刚
晚风发布了新的文献求助30
刚刚
给老大看大棚完成签到,获得积分10
1秒前
守望者发布了新的文献求助10
1秒前
上官若男应助xzj采纳,获得10
2秒前
flyy完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
隐形曼青应助关耳采纳,获得10
3秒前
ONE发布了新的文献求助10
3秒前
SCCZ发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
酷波er应助ziqingy采纳,获得10
5秒前
自由的岚发布了新的文献求助10
5秒前
打打应助Hong123采纳,获得30
5秒前
5秒前
ZhouYi发布了新的文献求助10
6秒前
Peanuts完成签到 ,获得积分10
6秒前
好巧发布了新的文献求助10
6秒前
勤劳的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
Liang完成签到 ,获得积分10
8秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
9秒前
光亮念波完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
张琨完成签到 ,获得积分10
11秒前
l0000发布了新的文献求助10
11秒前
欧皇发布了新的文献求助10
11秒前
草莓大王发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
汉堡包应助cc采纳,获得10
13秒前
少盐完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
晚风完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
酷波er应助CC采纳,获得10
17秒前
17秒前
科研通AI6.2应助小李采纳,获得10
17秒前
leequn完成签到,获得积分10
17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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Der Gleislage auf der Spur 500
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
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 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6076565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7907614
关于积分的说明 16351927
捐赠科研通 5214311
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2788360
邀请新用户注册赠送积分活动 1771070
关于科研通互助平台的介绍 1648459