Promoting grain growth in Ni-rich single-crystal cathodes for high-performance lithium-ion batteries through Ce doping

煅烧 阴极 材料科学 烧结 掺杂剂 锂(药物) 化学工程 热稳定性 兴奋剂 单晶 微晶 无机化学 矿物学 分析化学(期刊) 冶金 结晶学 光电子学 化学 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 催化作用 医学
作者
Hoon‐Hee Ryu,Soo-Been Lee,Yang‐Kook Sun
出处
期刊:Journal of Solid State Electrochemistry [Springer Nature]
卷期号:26 (9): 2097-2105 被引量:33
标识
DOI:10.1007/s10008-022-05212-z
摘要

Preparing a high-performance Ni-rich single-crystal cathode for Li-ion batteries is challenging. This is because calcination must be performed at a high temperature to achieve particle sintering; however, Ni-rich layered cathode materials are damaged if calcination is performed at very high temperatures. Therefore, reducing the calcination temperature required for the synthesis of single-crystal cathodes can improve the performance of the cathode. In this study, a Ni-rich single-crystal Li[Ni0.9Co0.05Mn0.05]O2 (NCM90) cathode was successfully synthesized at a calcination temperature 50 °C lower than its optimal calcination temperature by introducing a Ce dopant. Depending on their properties, dopants affect the growth and sintering behaviors of cathode materials during calcination. W prevents the formation of single-crystal particles by retarding the growth and sintering of grains, whereas Ce promotes the formation of single-crystal particles. Leveraging this feature of Ce, a Ce-doped NCM90 cathode was synthesized at a calcination temperature of 800 °C; at this temperature, the pristine (undoped) NCM90 cathode remains polycrystalline. The Ce-doped NCM90 cathode delivers an initial capacity of 199.7 mAh g−1 at 0.1 C; moreover, cycled at 0.5 C, it retains 80.5% of its initial capacity after 100 cycles, demonstrating better cycling stability than a pristine NCM90 cathode. The reduced capacity loss of the Ce-doped NCM90 cathode is due to the protraction of the detrimental H2–H3 phase transition, as revealed by differential capacity analysis, and its superior thermal stability, which is attributed to the presence of Ce.
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
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
典雅大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
1秒前
Djnsbj发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小蘑菇应助王威采纳,获得10
3秒前
所所应助跑赢兔子采纳,获得10
3秒前
4秒前
lu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
陌回应助255采纳,获得10
5秒前
QLLW发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜应助自觉寒梦采纳,获得10
5秒前
6秒前
风声亦寒完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
宇宇发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助coco采纳,获得30
7秒前
达雨发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
荷兰香猪完成签到,获得积分10
7秒前
zyw1212完成签到,获得积分20
7秒前
圆月弯刀完成签到 ,获得积分10
8秒前
金金金完成签到,获得积分20
8秒前
桐桐应助超人会飞233采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
领导范儿应助YOHO采纳,获得10
10秒前
ZM发布了新的文献求助10
10秒前
lemon完成签到,获得积分10
10秒前
sxx完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
啊呜发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
yiyi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
耍酷曲奇发布了新的文献求助10
11秒前
闪闪小帆发布了新的文献求助10
12秒前
金金金发布了新的文献求助30
12秒前
冯哒哒完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
你好完成签到,获得积分10
13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
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
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
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 5577111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4662375
关于积分的说明 14741491
捐赠科研通 4603039
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526066
邀请新用户注册赠送积分活动 1495999
关于科研通互助平台的介绍 1465483