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:1573
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.7b05269
摘要

Ni-rich Li[NixCoyMn1–x–y]O2 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[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2 versus 235.0 mA h g–1 for Li[Ni0.95Co0.025Mn0.025]O2); however, the cycling stability was substantially reduced. Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2 and Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2 retained more than 95% of their respective initial capacities after 100 cycles, while the capacity retention of Li[Ni0.9Co0.05Mn0.05]O2 and Li[Ni0.95Co0.025Mn0.025]O2 was limited to 85% during the same cycling period. The relatively inferior cycling stability of Li[NixCoyMn1–x–y]O2 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
单纯的千愁完成签到,获得积分10
刚刚
郭菱香发布了新的文献求助10
刚刚
高飞完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
悟123完成签到 ,获得积分10
1秒前
丘比特应助邵竺采纳,获得10
2秒前
3秒前
Brown发布了新的文献求助10
4秒前
yaoyaoy完成签到,获得积分10
4秒前
liuzhuohao应助简默采纳,获得10
4秒前
欣慰若之应助积极羽毛采纳,获得30
5秒前
qinjiehm发布了新的文献求助10
6秒前
Bordyfan发布了新的文献求助10
6秒前
领导范儿应助郭菱香采纳,获得10
6秒前
7秒前
10秒前
10秒前
muluoyinhua完成签到,获得积分10
11秒前
Zhangs发布了新的文献求助100
11秒前
科研通AI6.1应助fangyuan采纳,获得80
11秒前
buailvdougfao完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
家伟发布了新的文献求助10
14秒前
yztz99发布了新的文献求助10
18秒前
淡然不言发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
今夜无人入眠完成签到,获得积分20
19秒前
molihuakai应助wbh采纳,获得10
20秒前
21秒前
小蘑菇应助小鹿采纳,获得10
21秒前
gy发布了新的文献求助10
21秒前
xchen完成签到,获得积分10
22秒前
小葡完成签到,获得积分10
22秒前
whisper完成签到,获得积分10
22秒前
schuang发布了新的文献求助10
24秒前
MYJ完成签到 ,获得积分10
25秒前
充电宝应助yansioo采纳,获得10
26秒前
桐桐应助钦雨采纳,获得10
27秒前
老王完成签到,获得积分10
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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 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 7010429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8684231
关于积分的说明 18408755
捐赠科研通 6495939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3104781
关于科研通互助平台的介绍 2173998
邀请新用户注册赠送积分活动 2080876