Surface oxygen vacancy engineering and physical protection by in-situ carbon coating process of lithium rich layered oxide

材料科学 涂层 锂(药物) 化学工程 原位 氧气 氧化物 空位缺陷 表面工程 碳纤维 纳米技术 化学 复合材料 结晶学 冶金 有机化学 工程类 内分泌学 复合数 医学
作者
Vasu Shanmugam,S. Natarajan,Laurel Simon Lobo,Ankita Mathur,M. Sahana,G. Sundararajan,R. Gopalan
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:515: 230623-230623 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.230623
摘要

Lithium-rich layered oxide (LLO) with a large specific capacity (>250 mAhg −1 ) and the wider voltage window (2.0–4.8 V) delivers an energy density of about 1000 Wh/kg. However, oxygen release from the surface of LLO and decomposition of electrolyte solvents leads to increased electrode-electrolyte interface resistance. To achieve the maximum energy density of LLO, it becomes mandatory to protect the surface structure and simultaneously activate the cationic and anionic redox reaction. Here, we demonstrate a novel in-situ carbon encapsulation on Li 1.15 Ni 0.23 Co 0.08 Mn 0.54 O 2 by the industrially viable co-precipitation process followed by solid-state reaction. Effect of carbon encapsulation on structure formation, chemical composition, and elemental oxidation states of Li 1.15 Ni 0.23 Co 0.08 Mn 0.54 O 2 are analyzed by the techniques such as X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The enhanced electrochemical performance is confirmed by increased coulombic efficiency, reduced interfacial resistance, and suppressed voltage fading. Moreover, carbon-coated LLO retains an excellent capacity of 94% after 300 cycles at 2C rate cycling, while the pristine LLO retained only 77.8% of capacity. Further, electrochemical cycling of carbon encapsulated LLO with pre-lithiated graphite delivers an energy density of 500 Wh/kg after 100 cycles at 0.5C rate (150 mAg −1 ). • In-situ Carbon coating on Li1.15Ni0.23Co0.08Mn0.54O2. • Surface oxygen vacancy engineering. • Electrochemical cycling of Li1.15Ni0.23Co0.08Mn0.54O2with pre-lithiated graphite. • Surface protection from carbon coating.
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
Akim应助Thien采纳,获得10
刚刚
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
大国完成签到,获得积分10
1秒前
Moonpie应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
Moonpie应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
高贵白竹完成签到,获得积分10
2秒前
思源应助温柔的巨人采纳,获得10
2秒前
川上富江发布了新的文献求助10
3秒前
Ava应助467采纳,获得10
3秒前
3秒前
追寻无色发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
csz完成签到,获得积分20
5秒前
7秒前
慕青应助Thien采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助孙大包采纳,获得10
8秒前
8秒前
英俊的铭应助爱大美采纳,获得10
9秒前
Su发布了新的文献求助10
9秒前
AnG发布了新的文献求助10
10秒前
En完成签到,获得积分20
12秒前
科目三应助聪明的中心采纳,获得10
13秒前
13秒前
煜霸发布了新的文献求助10
14秒前
oooiilikk发布了新的文献求助10
15秒前
黄景阳完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
大个应助淡然的博涛采纳,获得10
16秒前
16秒前
汉堡包应助En采纳,获得10
17秒前
467完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
20秒前
22秒前
永曼完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
充电宝应助467采纳,获得10
24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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
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 6418019
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8237519
关于积分的说明 17499768
捐赠科研通 5470865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2890335
邀请新用户注册赠送积分活动 1867172
关于科研通互助平台的介绍 1704234