Gradient Li-rich oxide cathode particles immunized against oxygen release by a molten salt treatment

熔盐 电解质 阴极 氧气 氧化物 化学工程 溶解 材料科学 氧化还原 金属 电极 无机化学 化学 冶金 物理化学 有机化学 工程类
作者
Zhi Zhu,Daiwei Yu,Yang Yang,Cong Su,Yimeng Huang,Yanhao Dong,Iradwikanari Waluyo,Baoming Wang,Adrian Hunt,Xiahui Yao,Jinhyuk Lee,Weijiang Xue,Ju Li
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:4 (12): 1049-1058 被引量:355
标识
DOI:10.1038/s41560-019-0508-x
摘要

Lithium-rich transition metal oxide (Li1+XM1−XO2) cathodes have high energy density above 900 Wh kg−1 due to hybrid anion- and cation-redox (HACR) contributions, but critical issues such as oxygen release and voltage decay during cycling have prevented their application for years. Here we show that a molten molybdate-assisted LiO extraction at 700 °C creates lattice-coherent but depth (r)-dependent Li1+X(r)M1−X(r)O2 particles with a Li-rich (X ≈ 0.2) interior, a Li-poor (X ≈ −0.05) surface and a continuous gradient in between. The gradient Li-rich single crystals eliminate the oxygen release to the electrolyte and, importantly, still allow stable oxygen redox contributions within. Both the metal valence states and the crystal structure are well maintained during cycling. The gradient HACR cathode displays a specific density of 843 Wh kg−1 after 200 cycles at 0.2C and 808 Wh kg−1 after 100 cycles at 1C, with very little oxygen release and consumption of electrolyte. This high-temperature immunization treatment can be generalized to leach other elements to avoid unexpected surface reactions in batteries. Critical issues such as oxygen release during battery cycling plague the development of high-energy Li-rich oxide cathodes. Here the authors report a Li-gradient structure of the oxides, obtained by a selective LiO leaching process via a molten salt treatment, displaying virtually zero oxygen loss.
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
刚刚
郭子仪完成签到,获得积分10
1秒前
李洪晔完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
肥猪完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
七月流火应助解语花031采纳,获得100
4秒前
搜集达人应助解语花031采纳,获得20
4秒前
ll77完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
姬老师完成签到,获得积分10
6秒前
离经叛道完成签到 ,获得积分10
6秒前
隐形曼青应助大傻逼采纳,获得10
7秒前
wushangyu发布了新的文献求助10
7秒前
shuangma发布了新的文献求助10
8秒前
二牛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
快乐的大脚完成签到,获得积分10
9秒前
AA发布了新的文献求助10
9秒前
能干的钻石完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ll77发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
Lucy完成签到,获得积分10
11秒前
dgjirhf发布了新的文献求助10
12秒前
张利双发布了新的文献求助10
12秒前
沉默寄凡发布了新的文献求助10
13秒前
FashionBoy应助叶子采纳,获得10
13秒前
李洪晔发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
TH发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
shuangma完成签到,获得积分10
16秒前
抱抱龙完成签到 ,获得积分10
16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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
CLSI M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing 36th edition 400
How to Design and Conduct an Experiment and Write a Lab Report: Your Complete Guide to the Scientific Method (Step-by-Step Study Skills) 333
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 6363461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8177390
关于积分的说明 17232734
捐赠科研通 5418609
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2867125
邀请新用户注册赠送积分活动 1844328
关于科研通互助平台的介绍 1691850