An Air‐Stable High‐Nickel Cathode with Reinforced Electrochemical Performance Enabled by Convertible Amorphous Li2CO3 Modification

材料科学 法拉第效率 电解质 阴极 无定形固体 电极 电化学 涂层 化学工程 锂(药物) 纳米技术 冶金 有机化学 物理化学 化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Hang Sheng,Xin‐Hai Meng,Dongdong Xiao,Min Fan,Wan‐Ping Chen,Jing Wan,Jilin Tang,Yu‐Gang Zou,Fuyi Wang,Rui Wen,Ji‐Lei Shi,Yu‐Guo Guo
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (12) 被引量:145
标识
DOI:10.1002/adma.202108947
摘要

High-nickel (Ni ≥ 90%) cathodes with high specific capacity hold great potential for next-generation lithium-ion batteries (LIBs). However, their practical application is restricted by the high interfacial reactivity under continuous air erosion and electrolyte assault. Herein, a stable high-nickel cathode is rationally designed via in situ induction of a dense amorphous Li2 CO3 on the particle surface by a preemptive atmosphere control. Among the residual lithium compounds, Li2 CO3 is the most thermodynamically stable one, so a dense Li2 CO3 coating layer can serve as a physical protection layer to isolate the cathode from contact with moist air. Furthermore, amorphous Li2 CO3 can be transformed into a robust F-rich cathode electrolyte interphase (CEI) during cycling, which reinforces the cathode's interfacial stability and improves the electrochemical performance. The assembled coin cell with this modified cathode delivers a high discharge capacity of 232.4 mAh g-1 with a superior initial Coulombic efficiency (CE) of 95.1%, and considerable capacity retention of 90.4% after 100 cycles. Furthermore, no slurry gelation occurs during the large-scale electrode fabrication process. This work opens a valuable perspective on the evolution of amorphous Li2 CO3 in LIBs and provides guidance on protecting unstable high-capacity cathodes for energy-storage devices.
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
机智的冬易完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助Sakow采纳,获得10
1秒前
Shirky发布了新的文献求助10
1秒前
忧虑的羊发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
小胖橘发布了新的文献求助10
5秒前
小懒猪发布了新的文献求助20
5秒前
HmH完成签到,获得积分20
5秒前
忧郁的糖豆完成签到,获得积分20
5秒前
顺心聪展发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Shirky完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
大模型应助香菜采纳,获得10
9秒前
长情咖啡豆完成签到,获得积分10
10秒前
luziyun完成签到 ,获得积分10
10秒前
斯文败类应助feng采纳,获得10
11秒前
酷波er应助Yexidong采纳,获得10
11秒前
张维娜完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.1应助计蒙采纳,获得10
12秒前
希望天下0贩的0应助安安采纳,获得10
12秒前
happy发布了新的文献求助10
12秒前
123完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
聪明采白完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
六哥完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
共享精神应助高兴的风华采纳,获得10
17秒前
KYT发布了新的文献求助10
18秒前
jianinghehe发布了新的文献求助10
18秒前
xgwkbob发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
zzh完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6455729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8266266
关于积分的说明 17618484
捐赠科研通 5521980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904983
邀请新用户注册赠送积分活动 1881718
关于科研通互助平台的介绍 1724833