Lattice Modulation on Air-Stable Fe-Based Prelithiation Materials with High Capacity via Triggering Anionic Redox Activity

材料科学 氧化还原 格子(音乐) 调制(音乐) 纳米技术 化学工程 化学物理 冶金 声学 美学 物理 工程类 哲学
作者
Bin Zhu,Wei Zhang,Shihao Li,Naifeng Wen,Jingqiang Zheng,Chaohong Guan,Jie Li,Zhian Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (8): 12448-12457 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.4c21194
摘要

Li5FeO4 (LFO) is a leading candidate for cathode prelithiation due to its ability to engage in both anionic and cationic redox processes, offering substantial capacity potential. However, the practical implementation of LFO is hampered by incomplete delithiation and susceptibility to air-induced degradation, which together constrain its effectiveness in lithium compensation. In this study, we propose a lattice modulation strategy that incorporates cobalt substitution at the iron sites of LFO, resulting in the novel compound Li5.5Fe0.5Co0.5O4 (LFCO), which enhances both the anionic redox activity and the air stability of the material. We demonstrate that the incorporation of Co2+ ions facilitates the reversible oxidation of lattice oxygen species from O2– to intermediate O2n– and ultimately to O2, thereby augmenting the overall redox capacity. LFCO exhibits superior electrochemical performance with specific capacities of 860.1 mAh g–1 at 0.1C and 580.0 mAh g–1 at 1C, compared to 681.5 and 351.8 mAh g–1 for LFO. Furthermore, LFCO maintains a high capacity of 520.8 mAh g–1 after exposure to 20% relative humidity for 4 days. Integration of LFCO into graphite∥NCM811 pouch cells results in 89.6% capacity retention at 0.5C over 200 cycles, underscoring the potential of this material in developing next-generation energy-dense lithium-ion batteries.
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
cm5257发布了新的文献求助10
1秒前
极限001的应助被无极采纳,获得20
1秒前
整齐听南发布了新的文献求助10
1秒前
疯狂女博士完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
HuangShuting完成签到,获得积分10
2秒前
在水一方的应助被立追拓采纳,获得10
2秒前
JW发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
naomi发布了新的文献求助20
3秒前
淡定沛蓝完成签到 ,获得积分10
3秒前
典雅煎蛋发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉觅云的应助被细腻幻姬采纳,获得10
4秒前
星辰大海的应助被鱼儿采纳,获得10
5秒前
5秒前
sx完成签到,获得积分10
5秒前
喵喵旺旺发布了新的文献求助10
5秒前
xxzhao发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
天天快乐的应助被无名采纳,获得10
7秒前
7秒前
lilia完成签到,获得积分10
8秒前
chao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
于玉完成签到 ,获得积分10
8秒前
大气的笑旋完成签到,获得积分10
8秒前
Snoopy完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
立追拓完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
lilia发布了新的文献求助30
12秒前
noneo发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
LZ发布了新的文献求助10
15秒前
lhdddd完成签到,获得积分10
16秒前
FashionBoy的应助被斌糖排骨采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Deformation and Fracture of the Lumbar Vertebral End Plate 500
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7804339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9338147
关于积分的说明 20489807
捐赠科研通 7396330
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3327421
关于科研通互助平台的介绍 2474400
邀请新用户注册赠送积分活动 2345558