Chemomechanically Stable Small Single‐crystal Mo‐doped LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cathodes for Practical 4.5 V‐class Pouch‐type Li‐ion Batteries

阴极 材料科学 兴奋剂 电化学 离子 热稳定性 化学工程 晶体结构 单晶 纳米技术 分析化学(期刊) 电极 光电子学 结晶学 化学 物理化学 工程类 色谱法 有机化学
作者
Longwei Liang,Xiaoying Li,Maoshui Su,Lixian Wang,Jinfeng Sun,Yang Liu,Linrui Hou,Changzhou Yuan
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (11) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/anie.202216155
摘要

High voltage can cost-effectively boost energy density of Ni-rich cathodes based Li-ion batteries (LIBs), but compromises their mechanical, electrochemical and thermal-driven stability. Herein, a collaborative strategy (i.e., small single-crystal design and hetero-atom doping) is devised to construct a chemomechanically reliable small single-crystal Mo-doped LiNi0.6 Co0.2 Mn0.2 O2 (SS-MN6) operating stably under high voltage (≥4.5 V vs. Li/Li+ ). The substantially reduced particle size combined with Mo6+ doping absorbs accumulated localized stress to eradicate cracks formation, subdues the surface side reactions and lattice oxygen missing meanwhile, and improves thermal tolerance at highly delithiated state. Consequently, the SS-MN6 based pouch cells are endowed with striking deep cycling stability and wide-temperature-tolerance capability. The contribution here provides a promising way to construct advanced cathodes with superb chemomechanical stability for next-generation LIBs.
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