A Mg-Doped High-Nickel Layered Oxide Cathode Enabling Safer, High-Energy-Density Li-Ion Batteries

兴奋剂 材料科学 电化学 离子 氧化镍 阴极 热稳定性 锂(药物) 煅烧 化学工程 氧化物 光电子学 纳米技术 电极 化学 冶金 物理化学 有机化学 催化作用 内分泌学 工程类 医学 生物化学
作者
Qiang Xie,Wangda Li,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (3): 938-946 被引量:358
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b03900
摘要

High-nickel layered oxide cathodes with a Ni content of >90% show substantial potential for next-generation lithium-ion batteries (LIBs) due to their high capacity and lower cost. However, they are plagued by rapid capacity decay and poor thermal stability, which hamper their practical viability. We present here Li0.98Mg0.02Ni0.94Co0.06O2 (NC-Mg) with 2% Mg doping, aiming to provide a strategic guideline for solving the issues. The Mg2+ ions occupy the lithium layer and are proposed to act as pillar ions, which substantially enhance the structural reversibility and reduce the anisotropic lattice distortion upon cycling, thereby greatly improving the electrochemical and thermal stability of NC-Mg compared to the undoped LiNi0.94Co0.06O2 (NC). Specifically, NC-Mg delivers 214 mA h g–1 with a capacity retention of 80.1% after 500 cycles in pouch-type full cells, much higher than the retention of NC (56.3%). A discharge capacity of 158 mA h g–1 at 10C rate demonstrates its remarkable rate capability. Additionally, the Mg doping significantly elevates the exothermic peak temperature of NC-Mg to 211 °C, in sharp contrast to 177 °C for NC, highlighting the improved thermal stability of NC-Mg. Collectively, the superior performance of NC-Mg demonstrates a feasible alternative strategy for developing safer, high-energy-density LIBs.
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
英吉利25发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
霸气世德发布了新的文献求助10
刚刚
linya完成签到,获得积分10
1秒前
武小伟发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
赵芳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
胡春柳应助saby采纳,获得10
2秒前
2秒前
初晴完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
汉堡包应助夏日重现采纳,获得10
3秒前
小马甲应助碧蓝歌曲采纳,获得10
3秒前
高兴海燕发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
平淡依玉发布了新的文献求助10
4秒前
genuine完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
jingjing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
mrpy应助养乐多采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
共享精神应助Certainty橙子采纳,获得10
7秒前
算命先生发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
XiaTong完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
cy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
nannan关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
努力搬砖努力干完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
脑洞疼应助HH采纳,获得10
10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 Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711271
关于积分的说明 14954468
捐赠科研通 4779371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553732
邀请新用户注册赠送积分活动 1515665
关于科研通互助平台的介绍 1475853