Enhanced structural and electrochemical stability of LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 cathodes by zirconium and aluminum co-doping for lithium-ion battery

电化学 兴奋剂 材料科学 阴极 锂(药物) X射线光电子能谱 相(物质) 电池(电) 无机化学 化学工程 离子 化学 冶金 电极 物理化学 光电子学 有机化学 工程类 医学 功率(物理) 物理 量子力学 内分泌学
作者
Zhenhua Zhu,Yansheng Liang,Hang Hu,Aimei Gao,Tao Meng,Dong Shu,Fenyun Yi,Jingzhou Ling
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:498: 229857-229857 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229857
摘要

Abstract A series of Zr4+ and/or Al3+ doped LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 are synthesized via a solid phase method. TEM shows that the co-doped specimen consists of a layered core and a coherent interface cation-mixed shell. XRD and XPS results clarify that Zr4+ doping increases the Li+/Ni2+ cation site exchange degree and the concentration of Ni2+. The morphology and structural integrity of the co-doped electrode maintains well, and it provides a higher cycle retention (89.7%) than blank (60.1%) after 150 cycles and a superior capacity of 152.8 mAh g−1 at 7C (only 57.7 mAh g−1 for blank) and an enhanced elevated temperature cycle retention (83.0%) than blank (33.7%) after 100 cycles at 55 °C. Generally, Zr4+ raises the concentration of Ni2+ to keep electric neutrality and then reconstruct a stable interfacial structure to inhibit side reactions, the structural stability could be also enhanced by the strong Zr–O and Al–O bonds. Meanwhile, Al3+ served as centers of positive charge can suppress the phase transformation. Benefiting from the synergistic effect of Zr4+/Al3+, as well as the induced coherent interface cation-mixed shell, co-doped specimen shows enhanced structural stability and the superior electrochemical performance. This study provides a route to prepare advanced layered cathodes for lithium-ion batteries.

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
酥瓜完成签到 ,获得积分10
1秒前
贤惠的饼干完成签到,获得积分10
2秒前
superZ完成签到,获得积分10
2秒前
幸运的姜姜完成签到,获得积分10
3秒前
ming发布了新的文献求助10
3秒前
kalcspin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
KongXY完成签到 ,获得积分10
5秒前
无私的碧玉完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助昏睡的金毛采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
大意的书兰完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Akim应助糟糕的如音采纳,获得10
9秒前
烟花应助ChenkLuo采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
鳗鱼思真发布了新的文献求助100
10秒前
个性冰海发布了新的文献求助10
10秒前
七七七发布了新的文献求助10
11秒前
Chem发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.2应助jmt采纳,获得10
13秒前
鳗鱼思真发布了新的文献求助10
14秒前
无尘发布了新的文献求助10
14秒前
鳗鱼思真发布了新的文献求助10
14秒前
SLL发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
彭于晏应助追寻之云采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
万能图书馆应助a海w采纳,获得10
17秒前
张欢馨应助巴斯光年采纳,获得10
17秒前
18秒前
飘逸的天菱完成签到,获得积分20
18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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
煤炭地下气化渗流燃烧方法的研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7632328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9206736
关于积分的说明 19745547
捐赠科研通 7201701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274787
关于科研通互助平台的介绍 2436711
邀请新用户注册赠送积分活动 2271458