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
甜美的雪冥完成签到,获得积分10
刚刚
不做第一只做唯一应助ZbF采纳,获得10
2秒前
Hohoy完成签到,获得积分10
2秒前
朴实白卉完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
个性跳跳糖完成签到,获得积分10
3秒前
wulilingling完成签到,获得积分10
3秒前
背后寻云完成签到,获得积分10
3秒前
奈何完成签到,获得积分10
3秒前
乐观凝梦完成签到,获得积分10
3秒前
小张同学完成签到,获得积分10
4秒前
精明觅荷完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
liun发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
胡话大王发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
LU发布了新的文献求助10
5秒前
Baneyhua完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
kier完成签到,获得积分10
6秒前
卷心菜完成签到,获得积分10
6秒前
missylucky完成签到,获得积分10
7秒前
Jane发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
xzf1996完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
tang完成签到 ,获得积分10
7秒前
arsheng完成签到,获得积分10
7秒前
xchord发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
阿浩完成签到,获得积分10
8秒前
Ethan发布了新的文献求助10
9秒前
web完成签到,获得积分10
9秒前
LRX发布了新的文献求助10
9秒前
9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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 630
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 7377359
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8984951
关于积分的说明 19105658
捐赠科研通 7017653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3226120
关于科研通互助平台的介绍 2389537
邀请新用户注册赠送积分活动 2206729