Enhancement of Electrochemical Performance of Lithium and Manganese-Rich Cathode Materials via Thermal Treatment with SO2

X射线光电子能谱 电化学 阴极 锂(药物) 材料科学 阳极 热处理 金属 硫黄 化学工程 无机化学 分析化学(期刊) 电极 化学 冶金 复合材料 物理化学 内分泌学 工程类 医学 色谱法
作者
Hadar Sclar,Johannes Sicklinger,Evan M. Erickson,Sandipan Maiti,Judith Grinblat,M. Talianker,Francis Amalraj Susai,L. Burstein,Hans Beyer,Louis Hartmann,Gregory Avruschenko,Hubert A. Gasteiger,Boris Markovsky,Doron Aurbach
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:167 (11): 110563-110563 被引量:23
标识
DOI:10.1149/1945-7111/aba6cb
摘要

In this study, we present a novel surface modification approach via SO2 gas treatment at 200 °C–400 °C to enhance the electrochemical performance of Li and Mn-rich cathode materials 0.35Li2MnO3·0.65LiNi0.35Mn0.45Co0.20O2 (HE-NCM) for advanced lithium-ion batteries. It was established by X-ray photoelectron spectroscopy that the SO2 treatment leads to the formation of surface sulfates and sulfites on the material, while the bulk remains unaffected, as confirmed by X-ray and electron diffraction studies. Based on the results obtained, we proposed possible mechanisms of the SO2 thermal treatment that include partial reduction of manganese (however, we could not find any substantial evidence for it in the XPS data) and oxidation of sulfur. The electrochemical performance was evaluated by testing the materials as cathodes in coin-type half-cells with metallic lithium anodes at 25 °C and 30 °C. The main findings are as follows: the SO2-treated materials demonstrate ∼10% higher capacity at all C-rates and lower the voltage hysteresis during prolonged cycling compared to the untreated samples. The proposed approach to modify the surface of HE-NCM materials by SO2 treatment is demonstrated to be a promising method to enhance the electrochemical performance of these cathodes.

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
tmr完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
黄紫红蓝完成签到,获得积分10
刚刚
内向的清炎完成签到,获得积分20
刚刚
小鱼完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
敏静发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
聪明胡图图完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
苗苗完成签到,获得积分10
4秒前
blueming完成签到,获得积分10
4秒前
田様应助dddd采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
曦曦完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
AJ完成签到 ,获得积分10
8秒前
李健的粉丝团团长应助NADA采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助阿兴采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助阳光的夏槐采纳,获得10
9秒前
白羽佳发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI5应助曾经的伯云采纳,获得10
9秒前
DZQ发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
个性德天发布了新的文献求助10
11秒前
万能图书馆应助LIUYC采纳,获得10
11秒前
11秒前
努力搞科研完成签到,获得积分10
11秒前
坚强觅珍完成签到 ,获得积分10
12秒前
JasVe完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
ningjianing完成签到,获得积分10
12秒前
冬月完成签到,获得积分10
13秒前
月亮打盹儿完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
DZQ完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
笑羽完成签到,获得积分0
14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
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
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 3773986
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3319662
关于积分的说明 10196165
捐赠科研通 3034281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1664956
邀请新用户注册赠送积分活动 796429
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757464