Structural Unpredictability of a Cobalt‐Free Layered Cathode and Its Mitigation for Producing Reliable, Sustainable Batteries

材料科学 阴极 电化学 煅烧 微观结构 烧结 化学工程 石墨 氧化物 价(化学) 兴奋剂 纳米技术 冶金 电极 光电子学 物理化学 催化作用 化学 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Geon‐Tae Park,Myoung‐Chan Kim,Min‐Su Kim,Tae‐Chong Noh,Ji‐Hyun Ryu,Nam‐Yung Park,Yang‐Kook Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (15) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/aenm.202404593
摘要

Abstract To advance the sustainable development of Li‐ion batteries, reducing the Co content in Li[Ni x Co y (Mn or Al) (1– x – y ) ]O 2 has become essential, prompting the exploration of Co‐free Li[Ni x Mn (1– x ) ]O 2 alternatives. Among the promising solutions are Co‐free layered cathodes with compositional concentration gradients, which offer significant potential. However, their unique microstructure and compositional partitioning, key to their performance, are highly sensitive to synthesis temperatures. Over‐sintering can lead to the structural unpredictability of Co‐free cathode materials and detrimental effects on electrochemical properties. In this study, a highly stable Co‐free layered oxide cathode is developed by doping a concentration gradient Li[Ni 0.9 Mn 0.1 ]O 2 , with high‐valence ions. This innovative strategy significantly reduces sensitivity to calcination temperatures, minimizing nano‐ and microstructural changes across a broad temperature range (750–810 °C). The particle‐level compositional gradation and grain‐level heteroelement encapsulation contribute to the cathode material's exceptional electrochemical performance. Mo doping, in trace amounts, plays a pivotal role in maintaining the stability of Co‐free cathodes, enabling the development of high‐potential (4.3 V vs graphite) Co‐free cathodes suitable for practical and sustainable Li‐ion battery applications.
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
凌L完成签到,获得积分10
1秒前
苗条映寒发布了新的文献求助10
1秒前
PPLEE发布了新的文献求助50
1秒前
wuran发布了新的文献求助10
1秒前
月流瓦完成签到,获得积分10
1秒前
dnxn完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
3秒前
小辞芙芙发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
小琪猪完成签到,获得积分10
4秒前
小宅女完成签到 ,获得积分10
4秒前
漉浔完成签到 ,获得积分10
4秒前
wangyiren发布了新的文献求助10
4秒前
闲闲完成签到,获得积分10
4秒前
巧克力曲奇完成签到,获得积分20
4秒前
yolo完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
棉花糖发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Hello应助谦让靖儿采纳,获得10
7秒前
JOhn发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
姜惠完成签到,获得积分10
8秒前
九方嘉许完成签到,获得积分10
8秒前
Felixsun发布了新的文献求助10
8秒前
科研三轮车完成签到,获得积分10
8秒前
子清1987完成签到,获得积分10
9秒前
洪豆豆完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
少川完成签到 ,获得积分10
11秒前
含糊的玲发布了新的文献求助10
12秒前
二十二完成签到,获得积分10
12秒前
dnxn发布了新的文献求助30
13秒前
边伯贤完成签到 ,获得积分10
13秒前
又又s_1完成签到 ,获得积分20
14秒前
汪汪完成签到,获得积分10
14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
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
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 5629869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720921
关于积分的说明 14971132
捐赠科研通 4787826
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556570
邀请新用户注册赠送积分活动 1517709
关于科研通互助平台的介绍 1478285