Rational design of mechanically robust Ni-rich cathode materials via concentration gradient strategy

材料科学 阴极 合理设计 开裂 电池(电) 粒子(生态学) 电极 结构完整性 刚度 电化学 纳米技术 复合材料 化学工程 化学 结构工程 热力学 物理化学 功率(物理) 工程类 地质学 物理 海洋学
作者
Tongchao Liu,Lei Yu,Jun Biao Lu,Tao Zhou,Xiaojing Huang,Zhonghou Cai,Alvin Dai,Jihyeon Gim,Yang Ren,Xianghui Xiao,Martin Victor Holt,Yong S. Chu,Ilke Arslan,Jianguo Wen,Khalil Amine
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1): 6024-6024 被引量:262
标识
DOI:10.1038/s41467-021-26290-z
摘要

Mechanical integrity issues such as particle cracking are considered one of the leading causes of structural deterioration and limited long-term cycle stability for Ni-rich cathode materials of Li-ion batteries. Indeed, the detrimental effects generated from the crack formation are not yet entirely addressed. Here, applying physicochemical and electrochemical ex situ and in situ characterizations, the effect of Co and Mn on the mechanical properties of the Ni-rich material are thoroughly investigated. As a result, we successfully mitigate the particle cracking issue in Ni-rich cathodes via rational concentration gradient design without sacrificing the electrode capacity. Our result reveals that the Co-enriched surface design in Ni-rich particles benefits from its low stiffness, which can effectively suppress the formation of particle cracking. Meanwhile, the Mn-enriched core limits internal expansion and improve structural integrity. The concentration gradient design also promotes morphological stability and cycling performances in Li metal coin cell configuration.
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
成成关注了科研通微信公众号
刚刚
福气满满完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
杏仁核操纵子完成签到,获得积分10
1秒前
Owen的应助被xiaoyy采纳,获得10
1秒前
Chopin完成签到,获得积分10
1秒前
石子发布了新的文献求助10
2秒前
ZC完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
cxting完成签到,获得积分10
2秒前
牧青发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
kexing完成签到 ,获得积分10
3秒前
杨怀托发布了新的文献求助10
3秒前
积极问薇完成签到,获得积分10
3秒前
积极向上完成签到,获得积分10
3秒前
怼怼完成签到 ,获得积分10
3秒前
废柴养成计划完成签到,获得积分10
3秒前
Ww完成签到,获得积分10
4秒前
不三不四完成签到,获得积分0
4秒前
留胡子的曼香完成签到,获得积分10
4秒前
Exiler完成签到,获得积分10
4秒前
酷波er的应助被bmj采纳,获得10
5秒前
Y星人发布了新的文献求助10
5秒前
fishhh发布了新的文献求助10
5秒前
Amigo发布了新的文献求助10
5秒前
淡定的依丝完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小yang完成签到,获得积分10
6秒前
细心蛋挞完成签到 ,获得积分10
6秒前
新年快乐完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
lkc完成签到,获得积分10
6秒前
愉快天与完成签到,获得积分10
6秒前
Crab完成签到 ,获得积分10
6秒前
Awei发布了新的文献求助10
6秒前
星辰大海的应助被再说吧采纳,获得10
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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 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 8076688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494684
关于积分的说明 21382675
捐赠科研通 7644814
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400216
关于科研通互助平台的介绍 2529896
邀请新用户注册赠送积分活动 2438818