Fluorine Doping for Improved Lithium and Manganese-Rich Layered Cathode Performance

阴极 尖晶石 材料科学 兴奋剂 电化学 锂(药物) 化学工程 热稳定性 相(物质) 分析化学(期刊) 无机化学 电极 光电子学 冶金 化学 物理化学 医学 有机化学 色谱法 工程类 内分泌学
作者
Junbin Choi,Devendrasinh Darbar,Mengyuan Chen,Xiaosong Huang,Gongshin Qi,Lei Wang,Jung Hyun Kim
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (16): 6920-6928 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c00869
摘要

Lithium- and manganese-rich (LMR) cathodes represent a promising cathode active material for the next-generation lithium-ion batteries (LIBs) due to their high energy density, low material cost, and structural stability across wide operating voltage window. However, the LMR-type cathode faces challenges involving high irreversible capacity due to oxygen release during the first formation cycle. In order to mitigate this drawback, we present a novel approach to surface modification by fluorine (F) doping on Li1.15Ni0.28Mn0.57O2–xFx cathodes. The cathode powder was treated with various amounts of NH4F, aiming for F concentrations of x = 0.01, 0.03, 0.05, and 0.1, followed by heat-treatment at 450 °C to achieve surface fluorination. Various characterization techniques were applied to investigate the impact of the F-doping on the electrochemical performance and thermal safety. The results showed that the F-doping led to the reductions of overall oxidation state of the transition metals (Ni and Mn) at the cathode surface region. The F-doping in Li1.15Ni0.28Mn0.57O2–xFx promoted the formation of spinel phases, as evidenced by distinct peaks at 2.75 VvsLi in the dQ/dV profiles, which is accompanied by reducing the Li2MnO3 phase. Such phase transitions in the cathode surface region contribute to the decrease in the irreversible capacity and enhanced thermal abuse tolerance of the Li1.15Ni0.28Mn0.57O2–xFx cathodes. Our results suggest that the presence of pre-existing spinel phase on the surface of LMR cathode can be beneficial for LIB performances.
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
大美女完成签到,获得积分10
刚刚
xiaoxu发布了新的文献求助10
刚刚
善学以致用应助zzzzz采纳,获得10
1秒前
想毕业的第n天完成签到,获得积分10
1秒前
内向小熊猫完成签到,获得积分10
1秒前
大大可发布了新的文献求助10
2秒前
云海绵绵完成签到,获得积分10
2秒前
kevin完成签到,获得积分10
2秒前
完美世界应助长欢采纳,获得10
2秒前
离线发布了新的文献求助10
2秒前
灵巧母鸡完成签到,获得积分20
3秒前
张小毛发布了新的文献求助10
3秒前
Ava应助1212采纳,获得10
3秒前
无昵称完成签到,获得积分10
3秒前
学术屎壳郎完成签到,获得积分10
3秒前
佳思思完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
丘比特应助sdl采纳,获得10
4秒前
充电宝应助111采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
Accept应助May采纳,获得10
5秒前
33完成签到 ,获得积分10
6秒前
酷波er应助小米粒采纳,获得10
6秒前
wsx4321应助欧阳采纳,获得20
6秒前
wwwwww完成签到,获得积分10
7秒前
田様应助火星上翠芙采纳,获得10
7秒前
极品小亮完成签到,获得积分10
7秒前
善学以致用应助沉静宝川采纳,获得10
7秒前
又声完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助淡定念波采纳,获得10
8秒前
tatai完成签到,获得积分20
8秒前
cc完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助孤蚀月采纳,获得10
9秒前
向日葵完成签到,获得积分10
10秒前
栖遇完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
冷傲雨寒发布了新的文献求助10
11秒前
Jasper应助哈哈哈哈采纳,获得10
11秒前
11秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
Introduction to Comparative Public Administration Administrative Systems and Reforms in Europe, Third Edition 3rd edition 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3754238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3297717
关于积分的说明 10100753
捐赠科研通 3012348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1654536
邀请新用户注册赠送积分活动 788908
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753091