Mechanical densification synthesis of single-crystalline Ni-rich cathode for high-energy lithium-ion batteries

材料科学 晶间腐蚀 阴极 微晶 晶界 锂离子电池 冶金 化学工程 复合材料 合金 电池(电) 化学 微观结构 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Gwonsik Nam,Jaeseong Hwang,Dong‐Hun Kang,Sieon Oh,Sujong Chae,Moonsu Yoon,Minseong Ko
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:79: 562-568 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.12.057
摘要

The intergranular microcracking in polycrystalline Ni-rich cathode particle is led by anisotropic volume change and stress corrosion along grain boundary, accelerating battery performance decay. Herein, we have suggested a simple but advanced solid-state method that ensures both uniform transition metal distribution and single-crystalline morphology for Ni-rich cathode synthesis without sophisticated co-precipitation. Pelletization-assisted mechanical densification (PAMD) process on solid-state precursor mixture enables the dynamic mass transfer through the increased solid-solid contact area which facilitates the grain growth during sintering process, readily forming micro-sized single-crystalline particle. Furthermore, the improved chemical reactivity by a combination of capillary effect and vacancy-assisted diffusion provides homogeneous element distribution within each primary particle. As a result, single-crystalline Ni-rich cathode with PAMD process has eliminated a potential evolution of intergranular cracking, thus achieving superior energy retention capability of 85% over 150 cycles compared to polycrystalline Ni-rich particle even after high-pressure calendering process (corresponding to electrode density of ∼3.6 g cm−3) and high cut-off voltage cycling. This work provides a concrete perspective on developing facile synthetic route of micron-sized single-crystalline Ni-rich cathode materials for high energy density lithium-ion batteries (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
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
牧青发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
dan1029发布了新的文献求助10
刚刚
哈基米发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
快点毕业发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
dan1029发布了新的文献求助30
4秒前
dan1029发布了新的文献求助10
4秒前
hh发布了新的文献求助10
4秒前
dan1029发布了新的文献求助10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
dan1029发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
Jasper的应助被凉宫八月采纳,获得10
5秒前
耶耶耶完成签到,获得积分10
5秒前
冷风寒完成签到,获得积分10
6秒前
冷静的小虾米完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
dan1029发布了新的文献求助10
7秒前
dan1029发布了新的文献求助10
7秒前
dan1029发布了新的文献求助10
7秒前
李澳垢完成签到,获得积分10
8秒前
执着的南松完成签到,获得积分10
9秒前
暴君jie的应助被特拉法尔加采纳,获得10
9秒前
10秒前
汉堡包的应助被火白羽采纳,获得10
11秒前
11秒前
lll发布了新的文献求助10
12秒前
ppf发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14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
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
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 7818858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346918
关于积分的说明 20538159
捐赠科研通 7411360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332113
关于科研通互助平台的介绍 2478266
邀请新用户注册赠送积分活动 2351849