Synthesis of LiNiO2 at Moderate Oxygen Pressure and Long-Term Cyclability in Lithium-Ion Full Cells

材料科学 阴极 锂(药物) 化学工程 氧化物 电解质 氧气 阳极 电极 冶金 医学 工程类 内分泌学 物理化学 有机化学 化学
作者
Alex Mesnier,Arumugam Manthiram
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (47): 52826-52835 被引量:71
标识
DOI:10.1021/acsami.0c16648
摘要

The widespread adoption of electric vehicles necessitates higher-energy-density and longer-life cathode materials for Li-ion batteries. LiNiO2 offers a higher energy density at a lower cost than other high-Ni-content cathodes containing additional transition-metal ions. However, detrimental phase transformations and impedance growth, resulting from structural defects formed during synthesis, lead to poor cyclability and limit the practical viability of LiNiO2. Herein, we demonstrate a considerably improved cycle life for LiNiO2 by synthesizing it under a pressurized oxygen environment. The capacity retention in pouch-type full cells with a graphite anode after 1000 cycles is increased from 59 to 76% by applying a mere 1.7 atm of oxygen pressure during the synthesis of LiNiO2. With iodometric titration and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy analysis, we provide clear evidence that oxygen pressure during synthesis reduces the occurrence of lattice oxygen vacancies and increases the content of Ni3+ in LiNiO2, improving its structural integrity and cyclability. Post-mortem analysis of the cycled cathodes provides insights into the sources of degradation occurring during long-term cycling. This work demonstrates a practically viable, synthetic approach combined with doping and coating to achieve improved performance with high-Ni layered oxide materials. Furthermore, this work represents the first report of extended cycling of LiNiO2 in pouch full cells with graphite anode and will, therefore, serves as an important benchmark for future research on LiNiO2.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Tigher发布了新的文献求助10
刚刚
海比天蓝完成签到 ,获得积分10
刚刚
辛勤的夏云完成签到 ,获得积分10
刚刚
行毅文完成签到,获得积分10
1秒前
普鲁卡因完成签到,获得积分10
1秒前
zycdx3906完成签到,获得积分10
1秒前
flymove完成签到,获得积分10
1秒前
ED应助SC武采纳,获得10
2秒前
Sunnyside完成签到 ,获得积分10
2秒前
yao完成签到,获得积分10
2秒前
cx完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
马上动起来完成签到,获得积分10
5秒前
SYLH应助tttx采纳,获得10
5秒前
安静的乐松完成签到,获得积分10
5秒前
mike_007发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
DijiaXu完成签到,获得积分10
8秒前
乖猫要努力完成签到,获得积分0
8秒前
小可爱完成签到,获得积分10
10秒前
黄黄完成签到,获得积分10
10秒前
cavi完成签到,获得积分10
10秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
11秒前
lzl008完成签到 ,获得积分10
11秒前
mr完成签到 ,获得积分10
12秒前
海比天蓝关注了科研通微信公众号
12秒前
anan完成签到 ,获得积分10
12秒前
丁心莲关注了科研通微信公众号
12秒前
APS完成签到,获得积分10
12秒前
wkyt发布了新的文献求助10
13秒前
大胆的忆寒完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
tttx完成签到,获得积分10
15秒前
乐观若烟完成签到 ,获得积分10
16秒前
何必呢完成签到,获得积分10
16秒前
SC武完成签到,获得积分10
16秒前
清爽冬莲完成签到 ,获得积分10
19秒前
肖飞鱼完成签到,获得积分10
19秒前
文章快快来完成签到,获得积分10
20秒前
蛋炒饭加洋葱应助dd采纳,获得10
20秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555701
关于积分的说明 11318515
捐赠科研通 3288899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812318
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027