Additive engineering for robust interphases to stabilize high-Ni layered structures at ultra-high voltage of 4.8 V

阴极 电解质 相间 材料科学 溶解 高压 分解 阳极 锂(药物) 过渡金属 氧化物 电压 化学工程 电极 催化作用 化学 冶金 电气工程 物理化学 生物 医学 生物化学 工程类 内分泌学 有机化学 遗传学
作者
Sha Tan,Zulipiya Shadike,Jizhou Li,Xuelong Wang,Yang Yang,Ruoqian Lin,Arthur v. Cresce,Jiangtao Hu,Adrian Hunt,Iradwikanari Waluyo,Lu Ma,Federico Monaco,Peter Cloetens,Jie Xiao,Yijin Liu,Xiao‐Qing Yang,Kang Xu,Enyuan Hu
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:7 (6): 484-494 被引量:392
标识
DOI:10.1038/s41560-022-01020-x
摘要

Nickel-rich layered cathode materials promise high energy density for next-generation batteries when coupled with lithium metal anodes. However, the practical capacities accessible are far less than the theoretical values due to their structural instability during cycling, especially when charged at high voltages. Here we demonstrate that stable cycling with an ultra-high cut-off voltage of 4.8 V can be realized by using an appropriate amount of lithium difluorophosphate in a common commercial electrolyte. The Li||LiNi0.76Mn0.14Co0.10O2 cell retains 97% of the initial capacity (235 mAh g–1) after 200 cycles. The cycling stability is ascribed to the robust interphase on the cathode. It is formed by lithium difluorophosphate decomposition, which is facilitated by the catalytic effect of transition metals. The decomposition products (Li3PO4 and LiF) form a protective interphase. This suppresses transition metal dissolution and cathode surface reconstruction. It also facilitates uniform Li distribution within the cathode, effectively mitigating the strain and crack formation. Severe capacity decay at high voltages prevents the application of Ni-rich layered oxide cathodes. Here the authors report an electrolyte additive in a common commercial electrolyte that enables stable cycling at an ultra-high voltage of 4.8 V.
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
刚刚
所所应助发财采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
3秒前
诚心的琦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
顾矜应助冬瓜鑫采纳,获得10
3秒前
金jin完成签到,获得积分10
3秒前
热心市民王先生完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助houyt317采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
长尾巴的人类完成签到,获得积分10
6秒前
一一完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
困困魚发布了新的文献求助10
7秒前
枝枝完成签到 ,获得积分10
8秒前
斯文败类应助繁星若尘采纳,获得10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
简单的张哈哈完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
丘比特应助留胡子的大楚采纳,获得10
11秒前
11秒前
形成发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
eryuepiaoling发布了新的文献求助10
13秒前
冬瓜鑫发布了新的文献求助10
13秒前
蔡徐坤完成签到,获得积分10
13秒前
NexusExplorer应助osteoclast采纳,获得10
14秒前
14秒前
初景应助敏ming采纳,获得20
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7286922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907014
关于积分的说明 18849491
捐赠科研通 6955992
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208456
关于科研通互助平台的介绍 2378440
邀请新用户注册赠送积分活动 2184181