A Redox Couple Strategy Enables Long‐Cycling Li‐ and Mn‐Rich Layered Oxide Cathodes by Suppressing Oxygen Release

氧化还原 阴极 材料科学 氧气 氧化物 离子 化学工程 锂(药物) 无机化学 纳米技术 化学 冶金 有机化学 内分泌学 物理化学 工程类 医学
作者
Qinong Shao,Panyu Gao,Chenhui Yan,Mingxia Gao,Wubin Du,Jian Chen,Yaxiong Yang,Jiantuo Gan,Zhijun Wu,Chenyang Zhang,Gairong Chen,Xusheng Zheng,Yue Lin,Yinzhu Jiang,Wenping Sun,Yongfeng Liu,Mingxia Gao,Hongge Pan
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (14) 被引量:38
标识
DOI:10.1002/adma.202108543
摘要

Li- and Mn-rich layered oxides (LMROs) are considered the most promising cathode candidates for next-generation high-energy lithium-ion batteries. The poor cycling stability and fast voltage fading resulting from oxygen release during charging, however, severely hinders their practical application. Herein, a strategy of introducing an additional redox couple is proposed to eliminate the persistent problem of oxygen release. As a proof of concept, the cycling stability of Li1.2 Ni0.13 Co0.13 Mn0.54 O2 , which is a typical LMRO cathode, is substantially enhanced with the help of the S2- /SO32- redox couple, and the capacity shows no decay with a retention of 100% after 700 cycles at 1C, far superior to the bare counterpart (61.7%). The surface peroxide ions (O22- ) are readily chemically reduced back to immobile O2- by S2- during charging, accompanied by the formation of SO32- , which plays a critical role in stabilizing the oxygen lattice and eventually inhibiting the release of oxygen. More importantly, the S2- ions are regenerated during the following discharging process and participate in the chemical redox reaction again. The findings shed light on a potential direction to tackle the poor cycling stability of high-energy anion-redox cathode materials for rechargeable metal-ion batteries.
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
嘟嘟嘟发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
Why发布了新的文献求助10
1秒前
学术丁真完成签到,获得积分10
1秒前
温暖的幼菱完成签到,获得积分10
1秒前
呜呜呜完成签到,获得积分20
2秒前
归tu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
星辰大海应助Ningxin采纳,获得10
3秒前
4秒前
Miracle完成签到,获得积分10
4秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
小元发布了新的文献求助10
8秒前
叶十七发布了新的文献求助50
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
aff发布了新的文献求助10
11秒前
荷欢笙完成签到,获得积分10
12秒前
归tu完成签到,获得积分20
13秒前
NexusExplorer应助清璃采纳,获得10
13秒前
13秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
顾矜应助小龙采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
清醒完成签到,获得积分10
15秒前
zhengmin发布了新的文献求助10
15秒前
浅尝离白应助飘逸慕梅采纳,获得10
17秒前
17秒前
nanfang完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3145912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2797359
关于积分的说明 7823805
捐赠科研通 2453697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305818
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627574
版权声明 601491