Capacity Fading of Ni-Rich Li[NixCoyMn1–x–y]O2 (0.6 ≤ x ≤ 0.95) Cathodes for High-Energy-Density Lithium-Ion Batteries: Bulk or Surface Degradation?

阴极 电解质 容量损失 自行车 材料科学 分析化学(期刊) 矿物学 化学 冶金 电极 色谱法 历史 物理化学 考古
作者
Hoon‐Hee Ryu,Kang-Joon Park,Chong Seung Yoon,Yang‐Kook Sun
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:30 (3): 1155-1163 被引量:1596
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.7b05269
摘要

Ni-rich Li[Ni x Co y Mn 1– x – y ]O 2 cathodes ( x = 0.6, 0.8, 0.9, and 0.95) were tested to characterize the capacity fading mechanism of extremely rich Ni compositions. Increasing the Ni fraction in the cathode delivered a higher discharge capacity (192.9 mA h g –1 for Li[Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 ]O 2 versus 235.0 mA h g –1 for Li[Ni 0.95 Co 0.025 Mn 0.025 ]O 2 ); however, the cycling stability was substantially reduced. Li[Ni 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 ]O 2 and Li[Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ]O 2 retained more than 95% of their respective initial capacities after 100 cycles, while the capacity retention of Li[Ni 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 ]O 2 and Li[Ni 0.95 Co 0.025 Mn 0.025 ]O 2 was limited to 85% during the same cycling period. The relatively inferior cycling stability of Li[Ni x Co y Mn 1– x – y ]O 2 with x > 0.8 is attributed to the phase transition near the charge-end, causing an abrupt anisotropic shrinkage (or expansion during discharge), which was suppressed for compositions of x < 0.8. Residual stress stemming from the phase transition destabilized the internal microcracks and allowed the microcracks to propagate to the surface, providing channels for electrolyte penetration and subsequent degradation of the exposed internal surfaces formed by the microcracks. Further developments in particle morphology are required to dissipate the intrinsic lattice strain, stabilize the surface, and modify the composition to attain a satisfactory long-term cycling stability, and hence battery life.
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
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
坚定尔曼应助灰哩采纳,获得10
1秒前
1秒前
丹丹发布了新的文献求助10
2秒前
hua发布了新的文献求助10
2秒前
可爱的函函应助zoeydonut采纳,获得10
3秒前
闪闪的乐蕊完成签到,获得积分10
3秒前
jaedo完成签到 ,获得积分10
4秒前
喜悦代真发布了新的文献求助10
4秒前
完美世界应助HOLLY采纳,获得10
4秒前
5秒前
无花果应助keo采纳,获得10
6秒前
无花果应助keo采纳,获得10
6秒前
淡定雍完成签到,获得积分10
6秒前
Nole应助keo采纳,获得10
6秒前
Yuan应助keo采纳,获得10
7秒前
orixero应助keo采纳,获得10
7秒前
Yuan应助keo采纳,获得10
7秒前
李健的小迷弟应助李咕噜采纳,获得10
8秒前
cryz发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
深情安青应助丹丹采纳,获得10
9秒前
在水一方应助Ming采纳,获得10
9秒前
10秒前
今后应助董晴采纳,获得30
11秒前
li完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
脑洞疼应助丰富的念双采纳,获得10
13秒前
13秒前
jianan发布了新的文献求助10
14秒前
烟花应助zy采纳,获得10
14秒前
清一完成签到,获得积分10
15秒前
melodyyy发布了新的文献求助10
16秒前
HOLLY发布了新的文献求助10
16秒前
影2857完成签到,获得积分10
18秒前
zoeydonut发布了新的文献求助10
18秒前
Memory发布了新的文献求助10
18秒前
风中的竺发布了新的文献求助10
18秒前
殷勤的紫槐应助Duke采纳,获得200
18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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7660263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9230511
关于积分的说明 19847708
捐赠科研通 7228271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3281594
关于科研通互助平台的介绍 2441304
邀请新用户注册赠送积分活动 2281987