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
李永成发布了新的文献求助10
刚刚
哇酷哇酷完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
包容的紫萍完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Orange应助没用的鱿鱼采纳,获得10
1秒前
2秒前
sanjin完成签到 ,获得积分20
2秒前
Zkxxxx完成签到,获得积分10
2秒前
nishishui完成签到 ,获得积分10
2秒前
月织圆关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
4秒前
卡坦精发布了新的文献求助10
4秒前
swjfly完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
1324564完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
chi1完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
哇酷哇酷发布了新的文献求助10
5秒前
睡够了不困完成签到,获得积分10
6秒前
Keimo发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
可爱的函函应助悦耳薯片采纳,获得10
6秒前
An.发布了新的文献求助30
7秒前
贪玩电源完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Drose发布了新的文献求助10
7秒前
善学以致用应助mochou采纳,获得10
7秒前
罗冬发布了新的文献求助10
8秒前
我科研也通完成签到,获得积分10
8秒前
胖胖发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟应助桔梗采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
GGGGGG发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
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 6303292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8120067
关于积分的说明 17004906
捐赠科研通 5363242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2848480
邀请新用户注册赠送积分活动 1825953
关于科研通互助平台的介绍 1679783