Building Negative‐Thermal‐Expansion Protective Layers on the Grain Boundary of Ni‐rich Cathodes Enables Safe and Durable High Voltage Lithium‐Ion Batteries

热失控 材料科学 尖晶石 晶界 涂层 阴极 锂(药物) 热稳定性 氧化物 离子 化学工程 热膨胀 复合材料 冶金 微观结构 电池(电) 电气工程 化学 热力学 医学 功率(物理) 物理 有机化学 内分泌学 工程类
作者
Wei Nie,Yongfu Tang,Hongwei Cheng,Feng Tian,Qiangchao Sun,Xionggang Lu,Yufeng Zhao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (52) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202306351
摘要

Ni-rich layered oxide cathode materials demonstrate high energy densities for Li-ion batteries, but the electrochemically driven thermal runaway and mechanical degradation remain their long-standing challenges in practical applications. Herein, it presents a novel ZrV2 O7 (ZVO) coating with negative thermal expansion properties along the secondary particles and primary particle grain boundaries (GBs), to simultaneously enhance the structural and thermal stability of LiNi0.8 Co0.1 Mn0.1 O2 (NCM811). It unveils that, such an architecture can significantly enhance the electronic conductivity, suppress the microcracks of GBs, alleviate the layered to spinel/rock-salt phase transformation, and meanwhile relieve the lattice oxygen loss by increasing the oxygen vacancy formation energy increased (1.43 vs 1.90 eV). Consequently, the ZVO-coated NCM811 material demonstrates a remarkable cyclability with 86.5% capacity retention after 100 cycles, and an outstanding rate performance of 30 C under a high-voltage of 4.6 V, outperforming the state-of-the-art literature. More importantly, the Li+ transportation can be readily blocked at 120 °C by the negative-thermal-expansion ZVO coating, thus avoiding the high-temperature thermal runaway.
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
2秒前
wwz应助林的就行采纳,获得10
3秒前
随大溜发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
飞飞鱼发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
10秒前
mount发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
健身boy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
yqcsysu完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
坚定莫茗完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
sssshhhaa发布了新的文献求助10
13秒前
图图完成签到 ,获得积分10
14秒前
大胆的渊思完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
CipherSage应助谨慎跳跳糖采纳,获得10
16秒前
not_lost发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
22鱼发布了新的文献求助30
18秒前
无痕发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
sssshhhaa完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
DW发布了新的文献求助10
21秒前
明亮的幻竹给DD的求助进行了留言
21秒前
mount完成签到,获得积分10
21秒前
勤恳完成签到,获得积分10
22秒前
烂漫的白梦完成签到,获得积分10
22秒前
cm完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
22鱼完成签到,获得积分10
27秒前
YANA完成签到,获得积分10
36秒前
令莞完成签到,获得积分10
36秒前
Weining完成签到,获得积分10
38秒前
白华苍松完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Heteroatom-Doped Carbon Allotropes: Progress in Synthesis, Characterization, and Applications 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3159874
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2810842
关于积分的说明 7889629
捐赠科研通 2469910
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630742
版权声明 602012