Synthesis of Single‐Crystalline Ni‐Rich Cathodes for Lithium‐Ion Batteries With Superior High‐Voltage Stability by Mo/Nb Dual Doping

材料科学 微晶 阴极 晶间腐蚀 兴奋剂 晶界 化学工程 掺杂剂 电化学 相(物质) 降级(电信) 扩散 晶粒生长 冶金 粒度 结构稳定性 对偶(语法数字) 电流密度 纳米技术 复合材料 光电子学 微观结构
作者
Guomeng Xie,XU Ziqin,Delai Qian,Ruiwu Li,Qingsong Hua,Shun Lu,Haitao Fang
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
卷期号:9 (6) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/eem2.70319
摘要

Single‐crystalline Ni‐rich cathodes are promising candidates for high‐energy density lithium‐ion batteries due to their grain‐boundary‐free structures, which effectively reduce structural degradation associated with intergranular microcracks often seen in polycrystalline materials. However, these single‐crystalline cathodes face challenges such as slow Li + diffusion kinetics, significant parasitic interface reactions, and irreversible phase transitions at elevated cut‐off voltages, which can lead to the formation of intragranular cracks and impede their practical usage. In this study, the single‐crystalline LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 (NCA) was synthesized by stripping grain boundaries from polycrystalline NCA through Mo/Nb dual doping. The Mo doping near the grain surface significantly reduces parasitic interface reactions, while Nb doping within the bulk of grains helps to improve harmful irreversible phase transitions. The synergistic effect of Mo/Nb dual doping in single‐crystalline NCA effectively suppresses intragranular crack formation during prolonged cycling at high cut‐off voltages. Therefore, the Mo/Nb co‐doped cathode demonstrates enhanced structural stability and electrochemical activity, achieving an impressive capacity retention of 82.4% after 500 cycles at 1 C between 2.8 and 4.7 V, surpassing both polycrystalline and single‐crystalline NCA doped only with Mo or Nb. This work provides a new strategy to synthesize single‐crystalline NCA combined with effective dual doping, advancing the development of high‐energy density 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
迷途的小牛完成签到,获得积分10
刚刚
fffyyy完成签到,获得积分20
刚刚
田様的应助被小琪猪采纳,获得10
刚刚
1秒前
jy发布了新的文献求助10
2秒前
CodeCraft的应助被一斤采纳,获得10
2秒前
cyj完成签到 ,获得积分10
3秒前
David完成签到,获得积分10
3秒前
血癌乌鸦的应助被Duroy采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
Nicole发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
北听筠完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
chen完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
谢肖韫完成签到,获得积分10
7秒前
开心千青发布了新的文献求助10
7秒前
日辰彗心完成签到 ,获得积分10
8秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
良仔亡命天涯完成签到,获得积分10
8秒前
虎溜溜溜完成签到,获得积分10
8秒前
梭子蟹发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
年轻可愁发布了新的文献求助10
9秒前
celine完成签到,获得积分10
9秒前
zhang完成签到,获得积分10
9秒前
LLL完成签到,获得积分10
10秒前
Hello的应助被小秋采纳,获得10
10秒前
糜赛凤完成签到 ,获得积分10
10秒前
风中诗完成签到,获得积分10
10秒前
仄言发布了新的文献求助30
11秒前
deep发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Edgar_Zomboss完成签到,获得积分10
11秒前
842694完成签到,获得积分20
12秒前
jieke完成签到,获得积分20
12秒前
Wei_Li发布了新的文献求助10
12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
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 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 8070644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9490950
关于积分的说明 21362169
捐赠科研通 7638901
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398734
关于科研通互助平台的介绍 2528573
邀请新用户注册赠送积分活动 2436914