Thermodynamics-directed bulk/grain-boundary engineering for superior electrochemical durability of Ni-rich cathode

耐久性 阴极 材料科学 电化学 晶界 冶金 粒度 热力学 化学工程 复合材料 化学 物理化学 电极 微观结构 物理 工程类
作者
Kang‐Yu Zou,Mingzhu Jiang,Tianxiang Ning,Lei Tan,Junchao Zheng,Jiexi Wang,Xiaobo Ji,Lingjun Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:97: 321-331 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.05.053
摘要

Introducing high-valence Ta element is an essential strategy for addressing the structural deterioration of the Ni-rich LiNi1−x−yCoxMnyO2 (NCM) cathode, but the enlarged Li/Ni cation mixing leads to the inferior rate capability originating from the hindered Li+ migration. Note that the non-magnetic Ti4+ ion can suppress Li/Ni disorder by removing the magnetic frustration in the transition metal layer. However, it is still challenging to directionally design expected Ta/Ti dual-modification, resulting from the complexity of the elemental distribution and the uncertainty of in-situ formed coating compounds by introducing foreign elements. Herein, a LiTaO3 grain boundary (GB) coating and bulk Ti-doping have been successfully achieved in LiNi0.834Co0.11Mn0.056O2 cathode by thermodynamic guidance, in which the structural formation energy and interfacial binding energy are employed to predict the elemental diffusion discrepancy and thermodynamically stable coating compounds. Thanks to the coupling effect of strengthened structural/interfacial stability and improved Li+ diffusion kinetics by simultaneous bulk/GB engineering, the Ta/Ti-NCM cathode exhibits outstanding capacity retention, reaching 91.1% after 400 cycles at 1 C. This elaborate work contributes valuable insights into rational dual-modification engineering from a thermodynamic perspective for maximizing the electrochemical performances of NCM cathodes.
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
青年才俊完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
俭朴的甜瓜举报玖雾求助涉嫌违规
3秒前
康哥完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
孤独书白发布了新的文献求助10
4秒前
sher完成签到,获得积分10
5秒前
因为我会发光完成签到 ,获得积分10
6秒前
bigger.b完成签到,获得积分0
7秒前
Juliette发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
狂野的河马完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
11秒前
勤奋的松鼠完成签到,获得积分0
11秒前
背后的鹭洋完成签到,获得积分0
12秒前
淡淡的发卡完成签到,获得积分0
13秒前
xiaoma发布了新的文献求助10
14秒前
希望天下0贩的0应助ay采纳,获得10
14秒前
暗黑同学完成签到,获得积分10
14秒前
阿文发布了新的文献求助10
15秒前
YAXUESUN发布了新的文献求助10
15秒前
可爱的函函应助gzll采纳,获得10
15秒前
jjj完成签到 ,获得积分10
16秒前
酷波er应助imbecile采纳,获得10
17秒前
17秒前
务实大地完成签到,获得积分10
18秒前
bkagyin应助满意紫丝采纳,获得10
19秒前
19秒前
回忆的天空完成签到 ,获得积分10
20秒前
Linjj1990发布了新的文献求助10
21秒前
小马甲应助阿文采纳,获得10
22秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
23秒前
御坂10576号完成签到,获得积分10
25秒前
焦糖布丁的滋味完成签到,获得积分10
26秒前
Nexus应助HJJHJH采纳,获得10
26秒前
27秒前
27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 7010012
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8683943
关于积分的说明 18408189
捐赠科研通 6495290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3104643
关于科研通互助平台的介绍 2173724
邀请新用户注册赠送积分活动 2080785