Adjusting Oxygen Redox Reaction and Structural Stability of Li- and Mn-Rich Cathodes by Zr-Ti Dual-Doping

材料科学 氧化还原 电化学 阴极 锂(药物) 氧气 兴奋剂 无机化学 化学工程 电极 化学 物理化学 光电子学 医学 有机化学 工程类 冶金 内分泌学
作者
Zhijie Feng,Hui Song,Yuanhang Li,Yingchun Lyu,Dongdong Xiao,Bingkun Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (4): 5308-5317 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsami.1c20880
摘要

Li- and Mn-rich cathodes (LMRs) with cationic and anionic redox reactions are considered as promising cathode materials for high-energy-density Li-ion batteries. However, the oxygen redox process leads to lattice oxygen loss and structure degradation, which would induce serious voltage fade and capacity loss and thus limit the practical application. High-valent and electrochemical inactive d0 element doping is an effective method to tune the crystal and electronic structures, which are the main factors for the electrochemical stability. Herein, noticeably inhibited oxygen loss, reduced voltage fade, enhanced rate performance, and improved structure stability and thermal stability of LMRs have been realized by Ti4+ and Zr4+ dual-doping. The underlying modulation mechanisms are unraveled by combining differential electrochemical mass spectrometry, soft X-ray absorption spectroscopies, in situ XRD measurements, etc. The dual-doping reduces the covalency of the TM-O bond, mitigates the irreversible oxygen release during the oxygen redox, and stabilizes the layered framework. The expanded lithium layer facilitates the lithium diffusion kinetics and structure stability. This study may result in the fundamental understanding of crystal and electronic structure evolution in LMRs and contribute to the development of high capacity cathodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
喵小怪发布了新的文献求助30
1秒前
5秒前
陈chq发布了新的文献求助10
5秒前
8秒前
10秒前
研友_VZG7GZ应助哭泣的丝采纳,获得10
10秒前
爆米花应助涨涨涨采纳,获得10
11秒前
fufu完成签到 ,获得积分10
12秒前
丰荣完成签到,获得积分10
13秒前
彭于晏应助junjun采纳,获得30
13秒前
su发布了新的文献求助10
14秒前
jam完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
不懈奋进应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小旋风应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
研友_ED5GK应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
搜集达人应助陈chq采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
所所应助机灵一兰采纳,获得10
21秒前
涨涨涨发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
Asma_2104发布了新的文献求助10
25秒前
大个应助猪猪女孩采纳,获得30
25秒前
笨小孩发布了新的文献求助10
25秒前
阳地黄发布了新的文献求助10
25秒前
chen发布了新的文献求助10
27秒前
30秒前
allucky完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
The ACS Guide to Scholarly Communication 2000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 800
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 500
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3080354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2733117
关于积分的说明 7526931
捐赠科研通 2382128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1263212
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 612225
版权声明 597498