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:92
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
wang楚发布了新的文献求助10
2秒前
玲儿完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Sandjames1889完成签到,获得积分10
3秒前
brouf完成签到 ,获得积分10
6秒前
zsj发布了新的文献求助10
7秒前
魔法少女猪壮壮完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
李健的应助被hsy采纳,获得10
9秒前
酷波er的应助被111采纳,获得10
10秒前
11秒前
13秒前
多情似无琴完成签到 ,获得积分10
16秒前
磷酸二酯键关注了科研通微信公众号
16秒前
魏伯安发布了新的文献求助10
16秒前
sjsy发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Ryin完成签到,获得积分20
18秒前
学术文献互助的应助被Literature采纳,获得200
18秒前
18秒前
18秒前
晚伢发布了新的文献求助10
19秒前
溟_驳回了Akim的应助
19秒前
20秒前
22秒前
无限莫言发布了新的文献求助10
24秒前
zsj发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
26秒前
小黄完成签到 ,获得积分10
26秒前
愤怒野猪发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI6.2的应助被JIW采纳,获得10
27秒前
27秒前
27秒前
逆袭者发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
nnn发布了新的文献求助10
30秒前
111发布了新的文献求助10
31秒前
菜不透完成签到,获得积分10
31秒前
baoziyu完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341509
关于积分的说明 20507118
捐赠科研通 7401767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329039
关于科研通互助平台的介绍 2475826
邀请新用户注册赠送积分活动 2347610