An effective doping strategy to improve the cyclic stability and rate capability of Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode

材料科学 阴极 兴奋剂 X射线光电子能谱 掺杂剂 扫描电子显微镜 化学工程 电化学 分析化学(期刊) 复合材料 化学 物理化学 光电子学 有机化学 电极 工程类
作者
Jing Li,Maolin Zhang,Dongyan Zhang,Yangxi Yan,Zhimin Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:402: 126195-126195 被引量:145
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.126195
摘要

Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) is considered as a promising cathode material for high-capacity power batteries. Nevertheless, the rapid capacity fading during the charge/discharge process and inferior rate capability hinder their successful realization. Elemental doping plays a critical role in stabilizing the structure, inhibiting Li/Ni disorder, reducing polarization, improving electronic conductivity and enhancing Li-diffusion coefficient from the viewpoints of dopant radius, valence state and bonding energy. Herein, niobium (Nb), with optimal radius (0.64 Å), high valence state (Nb5+) and strong Nb-O bonding energy (753 kJ/mol), is introduced into NCM811 structure to improve the electrochemical performance and to evaluate this strategy. Then, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and electrochemical characterization are carried out to comprehensively evaluate the influence of Nb-doping on structure and electrochemical performance of NCM811 cathodes. Consequently, NCM811 cathode, with 1 at.% Nb, exhibited the highest capacity retention of 94.55% after 100 charge/discharge cycles (1 C) and rendered a superior charge storage capacity of 151.46 mAh/g at a high current rate of 5 C, demonstrating the effectiveness of the proposed strategy.
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
李子完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
隐形曼青应助湛刘佳采纳,获得10
刚刚
Aseaxin完成签到 ,获得积分10
1秒前
jjj发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
橙熟完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
MublackChuan完成签到,获得积分20
2秒前
虚心夏烟完成签到,获得积分10
3秒前
顾矜应助Denmark采纳,获得50
3秒前
独行侠完成签到,获得积分10
3秒前
丘比特应助白华苍松采纳,获得10
4秒前
慕青应助庚辰梦秋采纳,获得10
4秒前
4秒前
Wine1022发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zhy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
顺心冬易完成签到,获得积分10
5秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
vvvvyl应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小星星发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
葡萄学姐完成签到,获得积分10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
时冬冬应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
7秒前
vvvvyl应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3479266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3070006
关于积分的说明 9116103
捐赠科研通 2761731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1515477
邀请新用户注册赠送积分活动 700958
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699931