Atomic layer deposition of lithium zirconium oxides for the improved performance of lithium-ion batteries

锂(药物) 石英晶体微天平 X射线光电子能谱 锆 原子层沉积 图层(电子) 扫描电子显微镜 材料科学 化学工程 透射电子显微镜 电解质 分析化学(期刊) 纳米技术 化学 电极 冶金 复合材料 吸附 医学 有机化学 物理化学 内分泌学 色谱法 工程类
作者
Yongqiang Liu,Xin Wang,Sujan Ghosh,Min Zou,Hua Zhou,Xianghui Xiao,Xiangbo Meng
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
卷期号:51 (7): 2737-2749 被引量:17
标识
DOI:10.1039/d1dt03600a
摘要

Recently there has been increasing interest to develop lithium-containing films as solid-state electrolytes or surface coatings for lithium-ion batteries (LIBs) and related systems. In this study, we for the first time investigated the thin film growth of lithium zirconium oxides (LixZryO or LZOs) through combining two individual atomic layer deposition (ALD) processes of ZrO2 and LiOH, i.e., sub-ALD of ZrO2 and LiOH. We revealed that the hygroscopic nature of the LiOH component has a big impact on the growth of LZOs. We found that an increased temperature to 225 °C was more effective than an elongated purge to mitigate the adverse effects of physisorbed H2O. We further discovered that, during the resultant LZO super-ALD processes, the growth of sub-ALD LiOH has been promoted while the growth of sub-ALD ZrO2 has been inhibited. In this study, a suite of instruments has been applied to characterize the LZO super-ALD processes and the resultant LZO films, including in situ quartz crystal microbalance (QCM), scanning electron microscopy (SEM), scanning transmission electron microscopy (STEM), atomic force microscopy (AFM), synchrotron-based X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Furthermore, we applied the resulting LZO films over LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 (NMC622) cathodes in LIBs and demonstrated that the LZO coating films could evidently improve the lithium-ion insertion and extraction rates of the NMC622 electrodes up to 3.4 and 2.6 times, respectively. The LZO-coated NMC622 cathodes exhibited much better performance than the uncoated NMC622 ones.

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
涵熙发布了新的文献求助10
1秒前
橘子果酱发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
研究啥完成签到,获得积分10
2秒前
失眠的早晨完成签到,获得积分10
3秒前
鲁班7号完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海的应助被Communist采纳,获得10
4秒前
Rongxing发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
明理的天抒完成签到 ,获得积分10
6秒前
51新月发布了新的文献求助10
7秒前
cdercder的应助被开心德地采纳,获得10
7秒前
cdercder的应助被开心德地采纳,获得10
7秒前
灞波儿奔的应助被开心德地采纳,获得10
7秒前
9秒前
土豆达人发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
深情安青的应助被zwx采纳,获得10
11秒前
白1314发布了新的文献求助10
12秒前
烟花的应助被糖油果子采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
Trentthe66发布了新的文献求助10
15秒前
Flo喔完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
wsnssbnhbx1发布了新的文献求助10
15秒前
morena发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
54zyii发布了新的文献求助10
17秒前
NexusExplorer的应助被沙新镇采纳,获得10
18秒前
18秒前
小超完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
眼睛大之瑶完成签到 ,获得积分10
19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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8135574
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9536876
关于积分的说明 21619878
捐赠科研通 7718277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419576
关于科研通互助平台的介绍 2544855
邀请新用户注册赠送积分活动 2461248