Lattice Engineering to Refine Particles and Strengthen Bonds of the LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 Cathode toward Efficient Lithium Ion Storage

阴极 结晶学 格子(音乐) 电化学 晶体结构 镨 八面体 材料科学 费米能级 化学物理 化学工程 化学 电极 冶金 物理化学 电子 工程类 物理 量子力学 声学
作者
Zhouliang Tan,Yunjiao Li,Xiaoming Xi,Shijie Jiang,Xiaohui Li,Xingjie Shen,Shuaipeng Hao,Junchao Zheng,Zhenjiang He
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (11): 3532-3545 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.1c07941
摘要

Microstructural degradation of Ni-rich cathode materials is a major bottleneck limiting their widespread applications, originating from their microcracks due to lattice strain. Herein, a facile lattice engineering strategy (praseodymium substitution at octahedral 3b Ni sites) is constructed to greatly reduce the lattice strain of the LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 cathode. The relationship between the lattice strain and electrochemical performance is systematically examined to gain insights into the Pr activity-governing mechanisms. Furthermore, the experimental and DFT calculations reveal that praseodymium substitution not only reduces the lattice strain during the de-/lithiation and enhances the electronic activity near the Fermi level but also reduces local stress buildup by refining the primary particles to grow along the radial direction. The ameliorated LiNi 0.9 Co 0.05 Mn 0.05 O 2 shows low lattice strain and achieves a record capacity retention of 92.3% after 100 cycles, higher than that of the original sample (capacity retention of 78.7%). Moreover, it still exhibits an ultrahigh capacity of 168 mA h·g –1 even at 10 C due to a lower Li + migration energy barrier. This work deeply investigates the information on the bulk structure, electronic properties, and interaction mechanism between substitution cations and Ni-rich layered oxides, which provides a new insight into the design and construction of advanced high-capacity cathode materials.
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
大个的应助被danbao采纳,获得10
1秒前
Lily完成签到 ,获得积分10
10秒前
Shuo完成签到,获得积分10
11秒前
害羞秋莲完成签到,获得积分10
11秒前
神马都不懂完成签到,获得积分10
11秒前
hahaha完成签到,获得积分10
12秒前
Fairy完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
天天快乐的应助被Lu采纳,获得10
13秒前
11完成签到,获得积分10
14秒前
Acanyi完成签到,获得积分10
14秒前
术语完成签到 ,获得积分10
16秒前
Ak完成签到,获得积分0
17秒前
17秒前
波sir完成签到,获得积分10
18秒前
carolex完成签到 ,获得积分10
19秒前
久之而已完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
行走发布了新的文献求助10
20秒前
24秒前
岚落完成签到 ,获得积分10
24秒前
轻松香菇完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
闪闪的灵的应助被luogan采纳,获得10
25秒前
逆光完成签到 ,获得积分10
25秒前
科研通AI6.4的应助被DongQiu1993采纳,获得10
25秒前
Eley发布了新的文献求助10
25秒前
Lbc发布了新的文献求助10
26秒前
XKINGLEE完成签到 ,获得积分10
27秒前
俊逸的凝丹完成签到 ,获得积分10
28秒前
大王最厉害啦完成签到,获得积分10
29秒前
包包完成签到,获得积分10
29秒前
along完成签到,获得积分10
29秒前
闪闪的灵的应助被AsahiKokura214采纳,获得100
29秒前
哦o完成签到 ,获得积分10
29秒前
直率之玉完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
Abner发布了新的文献求助10
30秒前
诗瑜完成签到,获得积分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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8147479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545613
关于积分的说明 21669831
捐赠科研通 7734190
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423528
关于科研通互助平台的介绍 2548532
邀请新用户注册赠送积分活动 2466496