Supercritical CO2-assisted synthesis of Lithium-rich layered metal oxide material for Lithium-ion batteries

材料科学 锂(药物) 阴极 超临界流体 电化学 氧化物 化学工程 离子 纳米技术 电极 化学 冶金 有机化学 内分泌学 物理化学 工程类 医学
作者
Ali Yalçın,Müslüm Demir,Solmaz Khankeshizadeh,Mehmet Nurullah Ateş,Mehmet Gönen,Mesut Akgün
出处
期刊:Solid State Ionics [Elsevier BV]
卷期号:383: 115991-115991 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ssi.2022.115991
摘要

Lithium-rich layered oxide is recognized as prospective cathode material for next-generation batteries thanks to its high theoretical specific capacities. They, however, suffer from voltage decay, and capacity fades upon a long cycling process. Herein, a facile supercritical carbon dioxide (scCO2)-assisted method, for the first time, was applied to prepare the layered cathode material. As-prepared Li1.2Mn0.52Ni0.20Co0.08O2 cathode material exhibits a rock-like spherical morphology along with a well-developed hexagonal layered structure. The electrochemical results of Li1.2Mn0.52Ni0.20Co0.08O2 exhibit good discharge capacity and rate performance: delivering an initial discharge capacity of 235.06 mAh.g−1 at C/20, 201.60 mAh.g−1 at C/3 and 139.82 mAh.g−1 at 3C, which are better than that of the same sample prepared without scCO2. The high discharge capacity and improved rate-capability are attributed to superior well-distributed morphology and a highly crystalline layered structure. The novel synthesis strategy reported here offers several advanced Li-rich layered materials that could be further utilized in high-performance Li-ion batteries.
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