Surface layer design of cathode materials based on mechanical stability towards long cycle life for lithium secondary batteries

材料科学 锂(药物) 图层(电子) 兴奋剂 断裂韧性 复合材料 电化学 表层 阴极 表面改性 韧性 缩进 电极 化学工程 光电子学 医学 工程类 内分泌学 化学 物理化学
作者
Xitao Hu,Wenjiang Qiang,Bingxin Huang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:8: 141-146 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2017.05.011
摘要

The electrochemical performances of electrode materials in lithium secondary batteries are closely correlated with their mechanical integrity. Direct design of surface layer based on mechanical properties can significantly simplify the optimization process. The Young’s modulus (E), hardness (H) and fracture toughness (KIC) of prototypical LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 (NCA) are characterized with indentation method. E and H decrease over by 50%, and KIC decreases by 38% with delithiation. By contrast, the mechanical properties of NCA are effectively stabilized by Ti-doping. NCA exhibits much higher strain with lithiation/delithiation compared to the solid solution, and is tend to fracture during charge-discharge. Therefore, NCA samples with a nanoscale Ti-doped surface layer are prepared, and the mechanical stability is significantly enhanced by the surface layer. After 100 cycles, all the pristine NCA particles have been pulverized by the lithiation/delithiation processes, while almost all the particles with Ti-doped surface layer are intact. Correspondingly, the cycle life of particles with Ti-doped surface layer is dramatically improved.

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
刚刚
Akim应助陌路孤星采纳,获得10
1秒前
xuan完成签到,获得积分10
1秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
1秒前
夏雨完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Gandiva发布了新的文献求助10
3秒前
fys完成签到,获得积分10
3秒前
xh完成签到 ,获得积分10
3秒前
麦子发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
keyanyan完成签到,获得积分10
4秒前
畅畅儿歌完成签到,获得积分10
5秒前
YOUNG-M完成签到,获得积分10
5秒前
hana完成签到,获得积分10
5秒前
Willa应助b不为谁而作的歌采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助研友_LmVygn采纳,获得10
7秒前
li完成签到,获得积分10
7秒前
自觉谷南发布了新的文献求助10
7秒前
精明芷巧完成签到 ,获得积分10
7秒前
nihao完成签到,获得积分10
7秒前
godblessyou应助charry采纳,获得10
8秒前
EMP完成签到,获得积分20
8秒前
ll完成签到 ,获得积分10
8秒前
能干戒指完成签到,获得积分10
8秒前
宫野志保发布了新的文献求助30
9秒前
温茹完成签到 ,获得积分10
10秒前
freshabc完成签到,获得积分10
10秒前
华仔应助liu采纳,获得10
10秒前
小花完成签到 ,获得积分10
11秒前
小猫吃鱼完成签到,获得积分10
11秒前
zyy完成签到,获得积分10
11秒前
littlebenk完成签到,获得积分10
12秒前
wanci应助月亮采纳,获得10
12秒前
传奇3应助陌路孤星采纳,获得10
12秒前
微微发布了新的文献求助20
13秒前
咎淇完成签到,获得积分10
14秒前
LW完成签到,获得积分10
15秒前
erkk完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 6474264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8277071
关于积分的说明 17648633
捐赠科研通 5554880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2909942
邀请新用户注册赠送积分活动 1886699
关于科研通互助平台的介绍 1739255