High-rate Ni-rich single-crystal cathodes with highly exposed {0 1 0} active planes through in-situ Zr doping

阴极 材料科学 兴奋剂 扩散 锂(药物) Crystal(编程语言) 化学工程 单晶 纳米技术 结晶学 冶金 光电子学 化学 物理化学 计算机科学 工程类 程序设计语言 医学 物理 热力学 内分泌学
作者
Lei Cheng,Yanan Zhou,Bao Zhang,Wei Wang,Lei Ming,Zhiming Xiao,Xing Ou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139336-139336 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139336
摘要

Nickel (Ni)-rich cathodes with high energy density will play a crucial role in the rapidly growing electric vehicles sector. However, the large-scale application of Ni-rich cathodes is still limited by structural instability and severe capacity decay. Even though the construction design of single-crystal cathodes alleviates these defects, the sluggish lithium ion (Li+) diffusion between the larger single-crystal particles restricts its rate performance. We propose an in-situ zirconium (Zr) ion doping strategy to modulate the primary particle morphology of precursors and achieve their corresponding single-crystal cathodes with highly exposed {0 1 0} planes. The high percentage of {0 1 0} planes will deliver more Li+ diffusion channels and improve the transportation kinetics. Moreover, the homogeneous doping of Zr inside the bulk phase will significantly suppress the anisotropic shrinkage of c-axis and maintain an intact internal structure, thus preventing the accumulation of rock-salt phases. As a result, the Zr-doped single-crystal cathode exhibits excellent cycling stability, whether at 25 ℃ or 45 ℃. More importantly, the rate performance of cathodes has been remarkably enhanced after Zr modification. At the ultra-high rate of 10 C, it can maintain a high specific capacity of 121.4 mAh g−1 (81.8 % of capacity retention) after 250 cycles in the 3.0–4.3 V range.
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
碎碎念s完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
CipherSage应助幸福的雪枫采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
月亮发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小费发布了新的文献求助50
9秒前
霍师傅发布了新的文献求助10
10秒前
无花果应助小博士328采纳,获得10
12秒前
远方发布了新的文献求助10
12秒前
lalala发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
15秒前
Ava应助Ryan采纳,获得10
15秒前
Hysen_L完成签到,获得积分10
16秒前
yhao完成签到,获得积分10
17秒前
平常的毛豆应助小费采纳,获得30
19秒前
平常的毛豆应助小费采纳,获得30
19秒前
小博士328完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
25秒前
科研通AI5应助QR采纳,获得10
26秒前
26秒前
充电宝应助Ryan采纳,获得10
26秒前
小博士328发布了新的文献求助10
27秒前
柔之发布了新的文献求助10
28秒前
HJJHJH发布了新的文献求助20
31秒前
Qionglin发布了新的文献求助30
31秒前
32秒前
曾淋关注了科研通微信公众号
34秒前
35秒前
36秒前
英姑应助月亮采纳,获得10
37秒前
37秒前
37秒前
ldh032完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323749
关于积分的说明 10215625
捐赠科研通 3038921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667711
邀请新用户注册赠送积分活动 798361
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339