Tuning Li2MnO3-Like Domain Size and Surface Structure Enables Highly Stabilized Li-Rich Layered Oxide Cathodes

材料科学 阴极 溶解 煅烧 电化学 化学工程 氧化物 氧气 分压 热稳定性 扩散 氧化还原 环境压力 纳米技术 化学物理 电极 物理化学 热力学 化学 催化作用 工程类 有机化学 冶金 物理 生物化学
作者
Jie Li,Wenting Li,Chao Zhang,Ce Han,Xinping Chen,He Zhao,Hanying Xu,Guixiao Jia,Zelin Li,Jinxing Li,Yujuan Zhang,Xin Dong Guo,Fei Gao,Jing Liu,Xinping Qiu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (17): 16827-16839 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c03666
摘要

Severe capacity/voltage fading still poses substantial obstacles in the commercial applications of Li-rich layered oxides, which stems from the aggregation of Li2MnO3-like domains and unstable surface structure. Here, we report highly stabilized Co-free Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 with uniformly dispersed Li2MnO3-like domains and a protective rock-salt structure shell by reducing the oxygen partial pressure during high-temperature calcination. Experimental characterizations and DFT calculations reveal that the uniformly dispersed and small-sized Li2MnO3-like domains suppress the peroxidation of lattice oxygen, enabling highly reversible oxygen redox and excellent structural stability. Moreover, the induced rock-salt structure shell significantly restrains lattice oxygen release, TM dissolution, and interfacial side reactions, thereby improving the interfacial stability and facilitating Li+ diffusion. Consequently, the obtained Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 which was calcinated under an oxygen partial pressure of 0.1% (LNMO-0.1) delivers a high reversible capacity of 276.5 mAh g-1 at 0.1 C with superior cycling performance (a capacity retention rate of 85.4% after 300 cycles with a small voltage fading rate of 0.76 mV cycle-1) and excellent thermal stability. This work links the synthesis conditions with the domain structure and electrochemical performance of Li-rich cathode materials, providing some insights for designing high-performance Li-rich 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
12完成签到,获得积分10
1秒前
芝士李子发布了新的文献求助10
4秒前
草学研究完成签到,获得积分10
4秒前
张张张发布了新的文献求助60
4秒前
4秒前
5秒前
ovalCC完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科目三应助Mister.WangK采纳,获得10
6秒前
莫小乖完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
HeAuBook应助刘一采纳,获得20
8秒前
qiu完成签到,获得积分10
8秒前
zhj发布了新的文献求助10
9秒前
Yao完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
爆米花应助ppat5012采纳,获得10
10秒前
liyu完成签到,获得积分10
10秒前
upupup完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
mylian发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助无辜的翠安采纳,获得10
11秒前
默默莫莫发布了新的文献求助10
12秒前
JQing完成签到,获得积分20
12秒前
脑洞疼应助炸骐采纳,获得10
13秒前
xiaohe应助江川直子采纳,获得10
13秒前
认真的寻绿完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
彭于晏应助luo采纳,获得10
14秒前
14秒前
机灵小海豚完成签到,获得积分10
14秒前
WendyWen发布了新的文献求助300
14秒前
14秒前
洁净芸遥发布了新的文献求助30
14秒前
shinn发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
木可完成签到,获得积分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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5471902
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4574311
关于积分的说明 14345445
捐赠科研通 4501650
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2466412
邀请新用户注册赠送积分活动 1454508
关于科研通互助平台的介绍 1429069