Enhancing the stability of Li2NiO2 cathode additive with polyborosiloxane coating for high-energy lithium-ion batteries

锂(药物) 阴极 涂层 离子 材料科学 磷酸钒锂电池 化学工程 能量密度 复合材料 工程物理 化学 电化学 物理 物理化学 电极 有机化学 工程类 心理学 精神科
作者
Yun Seong Byeon,Dong-Il Kim,Min Jae You,Sung‐Min Park,Changhoon Song,Eung‐Ju Lee,Seungmin Oh,Min‐Sik Park
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:669: 160494-160494 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.160494
摘要

Li2NiO2 has garnered considerable interest as a Li-excess cathode additive for high-energy lithium-ion batteries (LIBs), attributed to its high irreversible capacity during the initial cycle and an operating voltage comparable with that of commercial cathode materials. However, its integration into practical applications is limited by its suboptimal cycling performance owing to moisture instability and gas evolution. To surmount these obstacles, we developed a hybrid surface coating strategy employing polyborosiloxane (PBS)—a structural derivative of polydimethylsiloxane (PDMS) synthesized with boric acid (H3BO3)—applied to a Li2NiO2 cathode additive. The bi-functional of the PBS layer enhances moisture resistance and ionic conductivity on the Li2NiO2 surface. A hydrophobic, elastic PDMS matrix offers conformal coverage, forestalling adverse moisture-induced side reactions. The introduction of H3BO3 into the PDMS matrix on the Li2NiO2 surface fosters the formation of Li–B–O bonds, thus augmenting the ionic conductivity of the coating. This innovative approach with the PBS layer significantly diminishes the interfacial resistance and improves the cycling performance of Li2NiO2 while preventing substantial structural degradation. In a full-cell configuration incorporating a PBS-coated Li2NiO2 cathode additive with a LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode and a SiOx/Graphite anode, the enhanced energy density and sustained stable cycling performance exceed 300 cycles. This hybrid layer can aid in producing longer-lasting, more efficient LIBs that can fulfill the requirements for use in high-energy storage solutions.
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
yyy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
大个应助飘逸皮卡丘采纳,获得10
2秒前
田填填完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
研友_850aeZ完成签到,获得积分0
4秒前
wan12138完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
张中山发布了新的文献求助10
5秒前
南风歌初发布了新的文献求助10
5秒前
adamchris应助AlexLXJ采纳,获得10
6秒前
华仔应助LX采纳,获得10
7秒前
小二郎应助xm采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
NexusExplorer应助玖玖采纳,获得10
8秒前
保奔完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
等待发布了新的文献求助10
11秒前
祖佳完成签到,获得积分10
11秒前
wan12138发布了新的文献求助10
12秒前
小二郎应助lucky采纳,获得10
12秒前
CCsouljump完成签到 ,获得积分10
12秒前
梦想飞翔发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
linzedd发布了新的文献求助10
14秒前
kaede完成签到,获得积分10
15秒前
我是老大应助杰杰大叔采纳,获得10
15秒前
16秒前
丘比特应助迷路的幼南采纳,获得10
16秒前
lzn完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
19秒前
科目三应助爱笑的天空采纳,获得10
19秒前
19秒前
xuexuexixi123完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
平淡的冰巧完成签到,获得积分10
21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
Petrucci's General Chemistry: Principles and Modern Applications, 12th edition 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5300590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4448410
关于积分的说明 13845816
捐赠科研通 4334134
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2379350
邀请新用户注册赠送积分活动 1374494
关于科研通互助平台的介绍 1340160