A Bifunctional Chemomechanics Strategy To Suppress Electrochemo-Mechanical Failure of Ni-Rich Cathodes for All-Solid-State Lithium Batteries

材料科学 涂层 阴极 电化学 双功能 锂(药物) 图层(电子) 复合材料 化学工程 电极 电气工程 物理化学 内分泌学 催化作用 化学 工程类 医学 生物化学
作者
Xingwei Sun,Longlong Wang,Jun Ma,Xinrun Yu,Shu Zhang,Xinhong Zhou,Guanglei Cui
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (15): 17674-17681 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsami.2c02678
摘要

Electrochemo-mechanical failure of Ni-rich cathodes leads to rapid performance degradation, and thus hinders their practical implementation in all-solid-state lithium batteries (ASSLBs). To solve this problem, herein, we propose a bifunctional chemomechanics strategy by protecting polycrystalline LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM) cathodes using a high-mechanical-strength fast ionic conductor LiZr2(PO4)3 (LZP) coating layer. The coating layer's synergistic effect between mechanical strength and electrochemical stability is studied in Li6PS5Cl (LPSCl)-based ASSLBs for the first time. Using finite element method (FEM) simulations and various characterization techniques, we demonstrate that the robust and stable LZP (Young's modulus 140.7 GPa, electrochemical stability window >5 V) coating layer mitigates the volume change and particle disintegration of polycrystalline NCM and electrochemical decomposition of LPSCl on the LPSCl/NCM interface. As a result, the LZP-modified ASSLBs display remarkably improved reversible capacity, cycle life, and rate performance. The synergy of mechanical and electrochemical properties of the coating layer will provide valuable guidance for the development of high-energy-density ASSLBs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
简墨完成签到,获得积分10
3秒前
夏惋清完成签到 ,获得积分0
3秒前
bkagyin应助WX采纳,获得10
4秒前
乐乐应助就是笨怎么了采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
Yana__Chan发布了新的文献求助10
6秒前
lanlan完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
11秒前
搜集达人应助小小采纳,获得10
11秒前
11秒前
zz完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
15秒前
顾矜应助机智的长颈鹿采纳,获得30
15秒前
葛根发布了新的文献求助10
15秒前
共享精神应助落榜美术生采纳,获得20
16秒前
呀呀呀发布了新的文献求助10
16秒前
蜡笔小新完成签到 ,获得积分10
17秒前
老实的逊发布了新的文献求助10
18秒前
冷艳紫南完成签到,获得积分10
19秒前
flysky120完成签到,获得积分10
19秒前
嘎嘎发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
Jin发布了新的文献求助10
20秒前
liangye完成签到 ,获得积分20
20秒前
隐形曼青应助小布可嘁采纳,获得10
22秒前
23秒前
23秒前
Aliks发布了新的文献求助10
23秒前
一定会更好的完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
独钓寒江雪完成签到 ,获得积分10
28秒前
科研通AI2S应助Jin采纳,获得10
28秒前
29秒前
赘婿应助linnnn采纳,获得10
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809498
关于积分的说明 7882396
捐赠科研通 2468007
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313841
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630572
版权声明 601943