Revealing the Correlation between Coating Content and Li+ Diffusion Kinetics of Nickel-Rich Cathode in Li-Ion Batteries

阴极 扩散 离子 材料科学 动力学 涂层 分析化学(期刊) 无机化学 化学 冶金 物理化学 热力学 纳米技术 物理 色谱法 有机化学 量子力学
作者
Mengyuan Zhou,Yaqi Jing,Zhen Ding,Huolin L. Xin
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:172 (6): 060517-060517
标识
DOI:10.1149/1945-7111/adde88
摘要

Coating is a promising strategy for optimizing cathode active materials to enhance the cycle life of nickel-rich cathodes in Li-ion batteries. However, the effects of coating content on Li + diffusion kinetics remain insufficiently understood, limiting the full utilization of the reversible capacity of cathode active materials. In this study, a model system, zirconia-coated LiNi 0.83 Mn 0.05 Co 0.12 O 2 (NMC), is used to investigate the effect of coating content on the Li + diffusion kinetics. We used a wet-coating method to load the surface of the NMC cathode with varying amounts of Zr-O deposits (ZrO 2 and Li 2 ZrO 3 ). Electrochemical performance, including capacity, stability, and rate capability, exhibits a volcano-like trend with respect to coating content. This suggests that while Zr-O coatings can protect cathode particles, excessive coating increases cell internal resistance (IR) and polarization. The combined kinetics analyses using CV, GITT, and EIS reveal that polarization and cathode-electrolyte interphase (CEI) impedance are dependent on coating content, with high coating content impeding Li + diffusion across the interface. These electrochemical insights rationalize the optimization of coating content for NMC cathode materials, i.e., finding optimal balance between surface stability and Li + diffusion kinetics is key to improving the reversibility of the cathode active material. Specifically, for the model system in our study, a 1.5 wt% Zr coating achieves the best overall electrochemical performance.
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
David梁生完成签到 ,获得积分10
1秒前
LiZnO完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
fire发布了新的文献求助10
1秒前
刘一二完成签到,获得积分10
1秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
kaikkii发布了新的文献求助10
2秒前
yang发布了新的文献求助30
3秒前
高越发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助忧心的书文采纳,获得30
4秒前
万能图书馆应助新宇星辰采纳,获得10
5秒前
刘一二发布了新的文献求助10
5秒前
科目三应助就但是v采纳,获得10
5秒前
逗逗发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
科研通AI6.4应助wjf采纳,获得10
8秒前
zzz完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
fire完成签到,获得积分10
9秒前
初景应助YIDAN采纳,获得20
10秒前
GodMG完成签到,获得积分10
10秒前
英姑应助轻松的开山采纳,获得10
11秒前
11秒前
沉默的千雁完成签到,获得积分20
11秒前
三维码完成签到,获得积分10
12秒前
仇文琪完成签到,获得积分10
13秒前
华仔应助刘一二采纳,获得10
13秒前
14秒前
赘婿应助spark采纳,获得10
15秒前
lizishu应助潇潇雨歇采纳,获得10
16秒前
JamesPei应助Ayin采纳,获得10
16秒前
17秒前
ullio完成签到,获得积分10
17秒前
cdercder应助满意曼寒采纳,获得10
18秒前
Grace完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
畅chang完成签到,获得积分10
18秒前
希望天下0贩的0应助芦苇7采纳,获得10
18秒前
么嗷苗完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7131919
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8781733
关于积分的说明 18564259
捐赠科研通 6715275
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3152368
关于科研通互助平台的介绍 2276716
邀请新用户注册赠送积分活动 2126741