Zn/Ti dual concentration-gradients surface doping to improve the stability and kinetics for Li-rich layered oxides cathode

材料科学 阴极 动力学 电化学 化学工程 兴奋剂 氧化还原 过渡金属 无机化学 电极 化学 冶金 催化作用 生物化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 光电子学
作者
Wenhua Cheng,Juan Ding,Zhenjie Liu,Jing Zhang,Qingcui Liu,Xingchao Wang,Lei Wang,Zhipeng Sun,Ya‐Jun Cheng,Zhuijun Xu,Yuhan Lei,Jiulin Wang,Yudai Huang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:451: 138678-138678 被引量:48
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138678
摘要

Li-rich layered oxides (LLOs) with high specific capacity and low cost are potential cathode materials for next-generation lithium-ion batteries (LIBs). However, surface side reactions and structural instability at high operating voltages lead to poor cycling performance and sluggish kinetics. Herein, we report a novel Zn/Ti dual concentration-gradients surface modification strategy for LLOs, in which the Ti content gradually increases from the interface to the particle interior while the Zn content gradually decreases and finally remains at a relatively stable level. This strategy successfully induces the formation of functionalized surfaces and the Ti doping is more favorable to stabilize Mn4+, while the subsequent Zn doping is more benign to Ni3+. In addition, the strong Ti-O bond serves to stabilize the oxygen framework, while the blocking effect of Zn2+ in the Li layer inhibits the migration path of transition metal (TM) elements. In conclusion, the synergistic effect of double ion co-doping stabilizes the surface structure, improves the redox kinetics, and mitigates the degradation of electrochemical performance, with 24.1% increase in capacity retention compared to the pristine LLOs after 150 cycles at 0.5 C. This study provides an effective strategy for the design of robust LLOs cathode materials for LIBs.
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
yu完成签到 ,获得积分10
1秒前
winwin发布了新的文献求助10
1秒前
大个应助guojingjing采纳,获得10
1秒前
Ava应助超帅沂采纳,获得10
1秒前
陳钧浩完成签到,获得积分10
1秒前
王柯完成签到,获得积分10
2秒前
江峰应助biwenzhu采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
36456657应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
jianwuzhou发布了新的文献求助50
3秒前
简单应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
36456657应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
简单应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
36456657应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
3秒前
清风应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
天真蓝应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
简单应助读书的时候采纳,获得10
3秒前
3秒前
张宇琪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
111123123123发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
芋圆发布了新的文献求助10
4秒前
wxx发布了新的文献求助10
5秒前
天天快乐应助秦磊采纳,获得10
5秒前
6秒前
Akim应助读书的时候采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云应助读书的时候采纳,获得10
6秒前
思源应助读书的时候采纳,获得10
6秒前
慕青应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
爆米花应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
共享精神应助读书的时候采纳,获得30
7秒前
852应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助读书的时候采纳,获得30
7秒前
bkagyin应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
ding应助读书的时候采纳,获得10
7秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 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 3487862
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3075753
关于积分的说明 9141978
捐赠科研通 2767984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1518876
邀请新用户注册赠送积分活动 703377
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 701817