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
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
xiao发布了新的文献求助10
4秒前
HANZHANG完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈哈发布了新的文献求助20
4秒前
6秒前
赚钱的君发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xiuxiuzhang发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.3应助安然采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
7秒前
我是老大应助安然采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助安然采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.3应助斯文奇迹采纳,获得10
7秒前
7秒前
JamesPei应助朴素的凝云采纳,获得10
7秒前
柠木发布了新的文献求助10
8秒前
猪十六应助红烧茄子采纳,获得150
9秒前
无花果应助123采纳,获得10
10秒前
无花果应助儒雅的寄翠采纳,获得10
11秒前
nenoaowu发布了新的文献求助10
11秒前
orixero应助睡不醒的喵采纳,获得10
11秒前
ffbff发布了新的文献求助30
12秒前
科研通AI6.3应助安然采纳,获得30
14秒前
科研通AI6.2应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.3应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.2应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.2应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得30
14秒前
科研通AI6.3应助安然采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助安然采纳,获得10
15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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7328628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943260
关于积分的说明 18969254
捐赠科研通 6984352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216357
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195805