Effective Ionic Potential Guided Dual‐Gradient Structural Engineering for Spent LiCoO 2 Upcycling

材料科学 掺杂剂 阴极 表面工程 纳米技术 电化学 离子键合 化学物理 热扩散率 结构稳定性 化学工程 动力学蒙特卡罗方法 溶解 多孔性 离子液体 多尺度建模
作者
Qiaoyi Yan,Zhengzheng Liu,Feng Wu,Renjie Chen,L LI
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (10): e19347-e19347 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adma.202519347
摘要

(LCO) cathode is critical for minimizing the environmental footprint of lithium-ion batteries. Herein, we propose an upcycling method that converts degraded LCO into high-voltage cathodes by constructing a compositional and structural dual-gradient structure, guided by the effective ionic potential (EIP, Φ*), a descriptor for foreign dopant diffusivity in degraded LCO lattices. Specifically, low-Φ* dopants tend to exhibit high bulk diffusivity, whereas high-Φ* dopants are retained near the surface, which promotes the formation of the compositional gradient and leads to a structural transition in LCO from a fully disordered, dense surface to an ordered layered structure in the bulk. This structure endows the upcycled cathode with a stabilized surface and low-strain bulk structure, enabling its superior electrochemical performance over the commercial counterpart at cut-off potentials of 4.6 and 4.65 V. Comprehensive kinetic and thermodynamic analyses reveal the critical role of vacancies in spent LCO for this structural engineering: Bulk vacancies facilitate the formation of deeper dopant concentration gradients within particles, while vacancies near the surface promote the development of a continuous and dense surface disordered structure. Multiscale characterizations and theoretical calculations elucidate the relationship between the engineered structure and the electrochemical stability of the upcycled cathode.
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
关耳发布了新的文献求助10
刚刚
王定春完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
满意人英完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
mm发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
心香完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科目三应助初景采纳,获得10
2秒前
2秒前
犹豫的初丹完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助abcdefghi__lmnop采纳,获得20
2秒前
斯文依霜完成签到,获得积分10
2秒前
Joyce完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
moritree完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
云游关注了科研通微信公众号
4秒前
popo发布了新的文献求助10
4秒前
炙热幻灵完成签到,获得积分10
5秒前
yuhan完成签到,获得积分20
5秒前
柒柒发布了新的文献求助10
5秒前
wangqiqi完成签到,获得积分10
5秒前
烟花应助关耳采纳,获得10
6秒前
将个烂就发布了新的文献求助10
6秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.2应助zhangsy0124采纳,获得10
6秒前
ba发布了新的文献求助20
6秒前
xiaowang完成签到,获得积分10
6秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
6秒前
田様应助刘小六六六采纳,获得10
6秒前
千陽发布了新的文献求助10
6秒前
摆烂好爽发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
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 7702813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9261225
关于积分的说明 20030960
捐赠科研通 7278339
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3294297
关于科研通互助平台的介绍 2449697
邀请新用户注册赠送积分活动 2300961