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
刚刚
黑夜般的沉寂完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
布吉布发布了新的文献求助30
2秒前
qq完成签到,获得积分10
2秒前
Inner_Peace完成签到,获得积分10
3秒前
陈M雯发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
三岁啊吉吉完成签到,获得积分10
5秒前
NattyPoe发布了新的文献求助30
5秒前
daikai完成签到,获得积分10
5秒前
提高vc发布了新的文献求助10
8秒前
Nicole完成签到,获得积分10
8秒前
lilililili完成签到,获得积分10
8秒前
淘宝叮咚发布了新的文献求助10
10秒前
Lbc完成签到,获得积分10
10秒前
Leng完成签到,获得积分10
11秒前
无穷爱科研完成签到,获得积分10
11秒前
tomatoGG发布了新的文献求助10
12秒前
心理可达鸭完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
Aunt_Black完成签到,获得积分10
17秒前
lcz完成签到,获得积分10
18秒前
完美世界的应助被Georges-09采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
思源的应助被Caclos采纳,获得10
20秒前
20秒前
大个的应助被雇凶暗杀蛋饺采纳,获得10
20秒前
Tartarus发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
认真的莹发布了新的文献求助10
21秒前
Ping完成签到,获得积分10
21秒前
哈虎和发布了新的文献求助10
22秒前
神烦狗完成签到,获得积分10
22秒前
认真的莹发布了新的文献求助10
22秒前
认真的莹发布了新的文献求助10
22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
IEC 61400-27-1:2020 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 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 8103197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9513060
关于积分的说明 21484700
捐赠科研通 7679544
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3409108
关于科研通互助平台的介绍 2536863
邀请新用户注册赠送积分活动 2449057