New Ion Substitution Method to Enhance Electrochemical Reversibility of Co‐Rich Layered Materials for Li‐Ion Batteries

材料科学 掺杂剂 离子 电化学 兴奋剂 阴极 密度泛函理论 纳米技术 化学物理 化学工程 电极 物理化学 光电子学 计算化学 有机化学 化学 工程类
作者
Pilgun Oh,Jeongsik Yun,Jae Hong Choi,Gyutae Nam,Seohyeon Park,Tom James Embleton,Moonsu Yoon,Se Hun Joo,Su Hwan Kim,Haeseong Jang,Hyungsub Kim,Min Gyu Kim,Sang Kyu Kwak,Jaephil Cho
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (1) 被引量:25
标识
DOI:10.1002/aenm.202202237
摘要

Abstract The recent development of high‐energy LiCoO 2 (LCO) and progress in the material recycling technology have brought Co‐based materials under the limelight, although their capacity still suffers from structural instability at highly delithiated states. Thus, in this study, a secondary doping ion substitution method is proposed to improve the electrochemical reversibility of LCO materials for Li‐ion batteries. To overcome the instability of LCO at highly delithiated states, Na ions are utilized as functional dopants to exert the pillar effect at the Li sites. In addition, Fe‐ion substitution (secondary dopant) is performed to provide thermodynamically stable surroundings for the Na‐ion doping. Density functional theory calculations reveal that the formation energy for the Na‐doped LCO is significantly reduced in the presence of Fe ions. Na and Fe doping improve the capacity retention as well as the average voltage decay at a cutoff voltage of 4.5 V. Furthermore, structural analysis indicates that the improved cycling stability results from the suppressed irreversible phase transition in the Na‐ and Fe‐doped LCO. This paper highlights the fabrication of high‐energy Co‐rich materials for high voltage operations, via a novel ion substitution method, indicating a new avenue for the manufacturing of layered cathode materials with a long cycle life.

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
xianshi发布了新的文献求助10
刚刚
四爷完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
I2564完成签到,获得积分10
1秒前
淡淡梦完成签到,获得积分10
2秒前
端庄的怀蝶完成签到,获得积分10
2秒前
yanyust发布了新的文献求助10
3秒前
大模型应助白华苍松采纳,获得10
3秒前
Clarie完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.1应助yiy37采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
友好珍发布了新的文献求助10
5秒前
YYQ完成签到,获得积分10
5秒前
xinyu完成签到,获得积分10
5秒前
Lanny发布了新的文献求助10
5秒前
shuishui完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李健的小迷弟应助yiy37采纳,获得10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
Sor完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
wailiii发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
谢颖俊发布了新的文献求助10
9秒前
Sor发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助阳光白开水采纳,获得10
9秒前
9秒前
shinn发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
wjx完成签到,获得积分10
11秒前
weeson完成签到,获得积分10
11秒前
momomi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
情怀应助jzyy采纳,获得10
13秒前
13秒前
LWC012766完成签到,获得积分10
13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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 2000
中国脑卒中防治报告 1000
Variants in Economic Theory 1000
Global Ingredients & Formulations Guide 2014, Hardcover 1000
Research for Social Workers 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5826378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6014938
关于积分的说明 15569392
捐赠科研通 4946629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2664904
邀请新用户注册赠送积分活动 1610755
关于科研通互助平台的介绍 1565665