Synergistic Nb Doping and Carbon Coating for Stabilized Ultrahigh-Ni-Layered Cathodes in Durable Lithium-Ion Batteries

锂(药物) 材料科学 阴极 兴奋剂 离子 碳纤维 涂层 化学工程 无机化学 纳米技术 复合材料 化学 复合数 光电子学 物理化学 有机化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Tai Su,Yang Li,Zaohong Zhang,Yanjie Li,Shuangchao Tang,Kai Zhang,Zhicong Shi,Bo Wang,Zhongzhu Liu,Detlef Werner Bahnemann,Feng Zhan,Jia Hong Pan
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:39 (26): 12745-12755 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.5c00950
摘要

Ultrahigh-Ni layered oxides, LiNi x Co y Mn 1– x – y O 2 ( x ≥ 0.85), have attracted increasing attention as promising cathode materials for high-energy-density lithium-ion batteries (LIBs). However, structural instability during the cyclic charge/discharge process limits their widespread application. Here, we present a bulk and interfacial synergistic modification strategy that combines trace (∼1%) Nb doping with carbon coating to improve the electrochemical performances of LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 (NCM90) cathodes. The introduction of Nb doping stabilizes the crystal structure and accelerates Li + ion diffusion by expanding the interslab spacing of the layered channels in NCM90. Simultaneously, the Ketjen black carbon coating effectively reduces the interfacial resistance and shields the NCM90 cathodes from harmful electrolyte corrosion. Our developed dual modification leads to a synergistic effect, unlocking remarkable improvements in both electrochemical performance and structural stability of NCM90. The optimized Nb-doped NCM90@C delivers exceptional rate capability (∼121 mAh g –1 at 10 C) and cyclic performance (∼192 mAh g –1 after 100 cycles at 0.5 C). Notably, voltage and capacity decay during cycling is significantly suppressed, showcasing the powerful impact of this synergistic strategy in enhancing the stability and lifespan of ultrahigh-Ni layered cathodes for next-generation LIBs.
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
慕青的应助被海苔噗噗采纳,获得10
刚刚
甜美半梦发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
水玉耳朵完成签到 ,获得积分10
2秒前
天天快乐的应助被欣喜翠绿采纳,获得10
3秒前
3秒前
ckj发布了新的文献求助10
3秒前
淡淡绿凝发布了新的文献求助10
3秒前
小春日和发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
TongVS完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
SciGPT的应助被天妒嘤才采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
完美世界的应助被轻松箴采纳,获得10
6秒前
7秒前
平淡如天完成签到,获得积分10
7秒前
生蚝大王发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
滴滴答答的应助被容易采纳,获得10
8秒前
洛丶发布了新的文献求助30
8秒前
w1kend发布了新的文献求助10
8秒前
niko发布了新的文献求助10
9秒前
乐空思的应助被朱晖采纳,获得30
9秒前
hailey完成签到,获得积分10
9秒前
pluto的应助被你叉叉穷哈哈采纳,获得10
9秒前
9秒前
Faze发布了新的文献求助10
10秒前
chenzihao发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
秋风的应助被俏皮麦片采纳,获得20
11秒前
领导范儿的应助被nonoke采纳,获得10
11秒前
Hello的应助被nonoke采纳,获得10
11秒前
sxy发布了新的文献求助10
11秒前
11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
Energie-Contracting 1500
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8064342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9487285
关于积分的说明 21341523
捐赠科研通 7632325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3397236
关于科研通互助平台的介绍 2527359
邀请新用户注册赠送积分活动 2435039