Cation mixing regulation of cobalt-free high-nickel layered cathodes enables stable and high-rate lithium-ion batteries

材料科学 锂(药物) 煅烧 阴极 混合(物理) 电化学 离子 无机化学 氧化物 化学工程 冶金 电极 催化作用 物理化学 有机化学 化学 内分泌学 工程类 量子力学 物理 医学 生物化学
作者
Tengfei Shi,Fang Liu,Wenhan Liu,Hong Wang,Kang Han,Yang Chen,Jinsong Wu,Jiashen Meng,Chaojiang Niu,Chunhua Han,Xuanpeng Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:123: 109410-109410 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109410
摘要

The cobalt-free high-nickel layered oxide possesses high capacity and controllable cost, positioning it as a prospective option for cathode materials in the future lithium-ion batteries (LIBs). However, the charge compensation effect and high nickel content usually cause serious cation mixing, resulting in poor capacity stability, and hindering its practical application. Here, three types of LiNi0.9Mn0.1O2 microspheres with varying levels of cation mixing are constructed by simply adjusting the calcination temperatures, and the impacts of cation mixing on the electrochemical performance in LIBs are systematically investigated. By using XRD and cross-section STEM to characterize the levels of cation mixing, the resulting LiNi0.9Mn0.1O2 after treated at 780 °C (denoted as NM91-780) shows a lower degree of cation mixing compared to other samples (NM91-720 and NM91-840). As a proof-of-concept application in LIBs, the NM91-780 exhibits remarkable cycling stability with 92.4% capacity retention after 100 cycles, along with excellent rate capability of 132.5 mAh g−1 at 10 C. In situ XRD analysis shows that the low cation mixing of NM91-780 inhibits harmful volumetric strain during the electrochemical process, providing structural and chemical stability for its long-term cycling. This investigation contributes to the advancement of commercializing cobalt-free high-nickel layered oxide LiNi0.9Mn0.1O2 for use in 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
酷炫面包完成签到 ,获得积分10
1秒前
王伟完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
lamipas关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
CC完成签到,获得积分10
2秒前
zho发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
bkagyin应助温柔的迎荷采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
浅辰发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
求带完成签到 ,获得积分10
6秒前
Zac完成签到,获得积分10
7秒前
efawev完成签到 ,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助marg采纳,获得10
7秒前
OrangeWang完成签到,获得积分10
7秒前
发量巨人发布了新的文献求助20
8秒前
huxi完成签到,获得积分10
8秒前
木子发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
Four3210发布了新的文献求助10
9秒前
左丘幼旋1完成签到,获得积分20
9秒前
细心的抽屉完成签到,获得积分20
10秒前
无私乐驹完成签到,获得积分10
10秒前
云平时光完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
pl脆脆发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
左丘幼旋1发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
科研通AI5应助falcon采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
ITACHI发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The Insulin Resistance Epidemic: Uncovering the Root Cause of Chronic Disease  500
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3663010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3223738
关于积分的说明 9753126
捐赠科研通 2933645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1606294
邀请新用户注册赠送积分活动 758404
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734792