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Enhancing cycle life of LiNi0.95Co0.04Mn0.01O2 cathode by bulk W-doping and surface Co-doping

材料科学 X射线光电子能谱 阴极 兴奋剂 电化学 煅烧 化学工程 掺杂剂 分析化学(期刊) 锂离子电池 阳极 电极 电池(电) 光电子学 催化作用 热力学 物理化学 化学 物理 色谱法 工程类 生物化学 功率(物理)
作者
Ao Sheng,Ting-Rong Lai,Zifang Zhang,Bin Huang,Xinze Li,Shengkui Zhong,Jianwen Yang,Yanwei Li
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:73: 108878-108878 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.108878
摘要

LiNi0.95Co0.04Mn0.01O2 cathode material is modified by bulk W-doping and surface Co-doping through a scalable co-precipitation-calcination process. A small amount of the dopants has no negative impact on specific capacity of the ultrahigh-Ni cathode, but significantly improves the structural stability and electrochemical performance. The modified sample delivers an initial discharge capacity of 228.3 mAh g−1 at 0.1 C (1 C = 220 mA g−1) and exhibits a capacity retention of 84.7 % after 300 cycles at a current density of 2 C and excellent rate capability (188.6 mAh g−1 at 5 C), demonstrating its practicability in high-energy-density lithium-ion batteries. X-ray photoelectron spectroscopy result shows that the collaborative modification can maintain a high Ni3+ content on the surface of the material. Furthermore, differential capacity analysis and electrode kinetic study suggest that the increase of polarization during cycling is suppressed and the structural stability is improved.
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