Enhancing high-voltage structural stability of single-crystalline Ni-rich LiNi0.9Mn0.05Co0.05O2 cathode material by ultrathin Li-rich oxide layer for lithium-ion batteries

阴极 材料科学 电解质 无定形固体 尖晶石 涂层 微晶 复合材料 化学工程 化学 冶金 结晶学 电极 物理化学 工程类
作者
Kyoung-Eun Kim,Jiwon Jeong,Yong‐Heum Lee,Hyojun Lim,Kyung Yoon Chung,Hansu Kim,Sang‐Ok Kim
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:601: 234300-234300 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2024.234300
摘要

Ni-rich single-crystalline LiNixCoyMn1-x-yO2 (SNCM; x ≥ 0.8) cathodes outperform conventional polycrystalline Ni-rich NCM in terms of mechanical and electrochemical stabilities. However, SNCM cathodes exhibit interfacial instability and rapid capacity decay due to NiO formation at the surface and gradual structural collapse from the surface to the bulk region. We applied an electrochemically-inert Li-rich Li2MnO3 (LMO) coating on SNCM (x = 0.9) to mitigate its structural deterioration during cycling and prevent undesired side reactions at the cathode/electrolyte interfaces. An ultrathin LMO coating layer synthesized from amorphous MnO2 with residual Li compounds suppressed c-axis lattice shrinkage/expansion of SNCM during H2–H3 phase transition, thus minimizing anisotropic lattice strain and intragranular cracking. The monoclinic LMO surface prevented the unfavorable layered to spinel and/or rock-salt phase transition of SNCM while maintaining its layered structure after repetitive high-voltage operations. Benefiting from its enhanced structural stability, the LMO-coated SNCM cathode showed high capacity retention (76.2%) after 100 cycles under high cut-off voltage (4.5 V) compared to pristine SNCM (61.5%) and enabled fast Li-ion diffusion kinetics. This study provides a simple and efficient coating strategy for improving the high-voltage stability of Ni-rich SNCM cathodes and offers insights into the performance-enhancement and degradation mechanisms of Ni-rich layered oxides.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
桔梗完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
HGFJGK发布了新的文献求助10
1秒前
hangzhen发布了新的文献求助10
3秒前
cruise发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
完美世界应助BFQQQQ采纳,获得10
5秒前
123456hhh完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
不懈奋进应助xianglily采纳,获得30
8秒前
9秒前
123y发布了新的文献求助10
10秒前
烂漫的静枫完成签到,获得积分10
11秒前
李健的小迷弟应助cruise采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助aaaa采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
Per发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
lyla给lyla的求助进行了留言
15秒前
16秒前
一个舒完成签到,获得积分20
16秒前
BFQQQQ发布了新的文献求助10
16秒前
苗条半雪发布了新的文献求助10
18秒前
jal发布了新的文献求助10
18秒前
shuyou发布了新的文献求助10
18秒前
夏天呀完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
一个舒发布了新的文献求助10
19秒前
Shirley发布了新的文献求助10
19秒前
感动芷珊完成签到 ,获得积分10
20秒前
孤独的纲完成签到,获得积分20
20秒前
圆锥香蕉举报hhhhhhh求助涉嫌违规
20秒前
没名字发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
Nathan发布了新的文献求助10
22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
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Benefit of Whole-Pelvis Radiation for Patients With Muscle-Invasive Bladder Cancer: An Inverse Probability Treatment Weighted Analysis 510
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4702554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4070364
关于积分的说明 12585884
捐赠科研通 3770660
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2082530
邀请新用户注册赠送积分活动 1109929
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 987988