Stabilizing High‐Nickel Cathodes with High‐Voltage Electrolytes

材料科学 阴极 尖晶石 电解质 阳极 容量损失 锂(药物) 化学工程 冶金 电极 物理化学 医学 工程类 内分泌学 化学
作者
Laisuo Su,Karalee Jarvis,Harry Charalambous,Andrei Dolocan,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (12) 被引量:34
标识
DOI:10.1002/adfm.202213675
摘要

Abstract Electrolytes connect the two electrodes in a lithium battery by providing Li + transport channels between them. Advanced electrolytes are being explored with high‐nickel cathodes and the lithium‐metal anode to meet the high energy density and cycle life goals, but the origin of the performance differences with different electrolytes is not fully understood. Here, the mechanisms involved in protecting the high‐capacity, cobalt‐free cathode LiNiO 2 with a model high‐voltage electrolyte (HVE) are delineated. The kinetic barrier posed by a thick surface degradation layer with poor Li + ‐ion transport is found to be the major contributor to the fast capacity fade of LiNiO 2 with the conventional carbonate electrolyte. In contrast, HVE reduces the side reactions between the electrolyte and the electrodes, leading to a thinner nano‐interphase layer comprised of more beneficial species. Crucially, the HVE leads to a different surface reorganization pathway involving the formation of a thinner nanoscale LiNi 2 O 4 spinel phase on the LiNiO 2 surface. With a high 3D Li + ‐ion and electronic conductivity, the spinel LiNi 2 O 4 reorganization nanolayer preserves fast Li + transport across the cathode–electrolyte interface, reduces reaction heterogeneity in the electrode and alleviates intergranular cracking within secondary particles, resulting in superior long‐term cycle life.
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
1秒前
2秒前
手可摘星陈同学完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
guobiao发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
ling22发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
SciGPT应助ywb采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
科目三应助TIGun采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助小田心采纳,获得10
8秒前
joan发布了新的文献求助30
8秒前
robin发布了新的文献求助10
8秒前
xkxkii发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Blank发布了新的文献求助10
9秒前
山花浪漫应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
娃哈哈完成签到,获得积分10
10秒前
彭于彦祖应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
chanyi完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 3738049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281565
关于积分的说明 10026096
捐赠科研通 2998320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645228
邀请新用户注册赠送积分活动 782682
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749882