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 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学
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
淡淡的飞荷完成签到 ,获得积分10
1秒前
代总发布了新的文献求助10
2秒前
JamesPei应助Joy采纳,获得10
3秒前
YL完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
传奇3应助柚屿采纳,获得10
4秒前
春风关注了科研通微信公众号
5秒前
ww发布了新的文献求助10
5秒前
我可以做好完成签到 ,获得积分10
6秒前
20000发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
LIU发布了新的文献求助10
11秒前
Lizhuo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
1sss发布了新的文献求助10
14秒前
球球完成签到,获得积分10
14秒前
bei完成签到,获得积分10
16秒前
liu_zc完成签到 ,获得积分10
17秒前
luo56789发布了新的文献求助10
17秒前
害怕的白竹完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
QX完成签到,获得积分10
23秒前
云霓发布了新的文献求助10
23秒前
春风发布了新的文献求助10
25秒前
道济发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
笑点低纸鹤完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
南宫若翠完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
可可应助wxz1998采纳,获得150
27秒前
灰太狼大王完成签到,获得积分10
27秒前
Belikov应助鲤鱼寻菡采纳,获得20
28秒前
28秒前
30秒前
30秒前
HARX发布了新的文献求助10
31秒前
32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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6513538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306899
关于积分的说明 17748871
捐赠科研通 5615452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924196
邀请新用户注册赠送积分活动 1901218
关于科研通互助平台的介绍 1762900