Re-understanding the function mechanism of surface coating: Modified Li-rich layered Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 cathodes with YF3 for high performance lithium-ions batteries

材料科学 锂(药物) 法拉第效率 X射线光电子能谱 化学工程 扩散 煅烧 阴极 兴奋剂 表面改性 相(物质) 电化学 涂层 尖晶石 离子 电极 复合材料 冶金 催化作用 光电子学 物理化学 医学 生物化学 化学 物理 有机化学 量子力学 工程类 热力学 内分泌学
作者
Bangbang Niu,Jianling Li,Yanying Li,Zhanyu Li,Zhe Yang
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier]
卷期号:45 (9): 12484-12494 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2019.03.184
摘要

As a promising positive electrode material for high energy lithium-ion batteries, Li-rich manganese based cathode materials (LNCM) have a capacity over 250 mA h g−1 but suffer from capacity fade and voltage decay during electrochemical cycling. Surface coating and bulk doping can improve the performance of LNCM from different aspects but both of them have shortcomings. Herein, we contrive to integrate the advantages of surface coating and bulk doping by YF3 modification. The phase transformation and gradient diffusion at the interface between the coating layer and bulk region were investigated by XRD, XPS, SEM, EDS and TEM. A LNCM material modified with 5 wt% YF3(0.05-YF3) shows an enhanced initial coulombic efficiency of 87.56% and an improved rate performance of 179.6 mA h g−1 at 5C compared to 76.94% and 148.3 mA h g−1 for the pristine, a discharge capacity of 217.9 mA h g−1 and a retention of 85.2% after 150 cycles at 0.5C compared to 161.2 mAhg−1,72.71% compared to the pristine. The improved performance can be attributed to the fact that part of Li2MnO3 had been activated during the YF3 modification and secondary calcination process, forming a spinel phase with three dimensional Li+ diffusion channels, which are beneficial to enhance rate performance. Besides, some F− ions diffused into the bulk region due to the gradient and bonded with TM, which are help to stabilize the structure. Further treatment at high temperature of the secondary calcination for the 0.05-YF3 modified materials show a lower voltage decay of 331.9 mV after 100 cycles at 0.5C compared to 608.6 mV for pristine, which further confirms the diffusion of F− and its effects on reducing the voltage decay and stabilizing the structure during cycling.

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
RayHey完成签到,获得积分0
刚刚
一斤欠半完成签到 ,获得积分10
1秒前
我是老大应助112采纳,获得10
1秒前
1秒前
子小发布了新的文献求助10
4秒前
聽你说发布了新的文献求助10
4秒前
Disguise完成签到,获得积分10
4秒前
clover112完成签到,获得积分10
4秒前
小胡同学完成签到,获得积分10
6秒前
小正发布了新的文献求助10
6秒前
leslie应助悬铃木采纳,获得10
6秒前
D-L@rabbit发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6应助昭奚采纳,获得10
6秒前
留白完成签到,获得积分10
7秒前
酷炫甜瓜发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ll关注了科研通微信公众号
9秒前
火焰迷踪完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助小化采纳,获得10
10秒前
William完成签到,获得积分10
13秒前
留白发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
852应助舒心的初露采纳,获得10
14秒前
ddk发布了新的文献求助10
14秒前
铅笔完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助undo采纳,获得10
16秒前
CipherSage应助Zaf采纳,获得10
17秒前
19秒前
20秒前
Miracle完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
hulian发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
姚哈哈发布了新的文献求助10
27秒前
LOVESWEET完成签到,获得积分10
29秒前
王WW完成签到,获得积分10
30秒前
morichoc完成签到 ,获得积分10
30秒前
orixero应助D-L@rabbit采纳,获得10
30秒前
黑皮金刚发布了新的文献求助10
30秒前
31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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 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 5589963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4674416
关于积分的说明 14793871
捐赠科研通 4629469
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532480
邀请新用户注册赠送积分活动 1501159
关于科研通互助平台的介绍 1468527