Design and tailoring of carbon-Al2O3 double coated nickel-based cation-disordered cathodes towards high-performance Li-ion batteries

材料科学 X射线光电子能谱 阴极 氧化还原 氧化物 化学工程 插层(化学) 涂层 X射线吸收光谱法 无机化学 纳米技术 吸收光谱法 物理化学 化学 冶金 工程类 物理 量子力学
作者
Zhenlu Yu,He Huang,Yunjian Liu,Xingyu Qu,Yu Zhou,Aichun Dou,Mingru Su,Hong‐Hui Wu,Liang Zhang,Kehua Dai,Zhanhu Guo,Tao Wan,Mengyao Li,Dewei Chu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:96: 107071-107071 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107071
摘要

Li-excess cation-disordered oxide cathodes have attracted increasing interests owing to their high energy density originated from cumulative cationic & anionic redox activity. In particular, Ni-based cation-disordered oxides exhibit high theoretical capacity for 2 e− reactions of Ni2+/Ni4+, while the severe overlapping between Ni 3d and O 2p orbitals restricts Ni redox capacity and unstable O redox deteriorates the cycling performance. Benefiting from advanced data mining and high-throughput theoretical calculations technology, we demonstrated that the capacity and cycling performance of Ni-based cation-disordered oxide can be synergically enhanced by carbon/Al2O3 double coating and partial Al3+ substitution. The synergistic mechanism is unveiled via X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and soft X-ray absorption spectroscopy (XAS) characterization together with first-principles calculations. It is confirmed that carbon coating increases the capacity by promoting the formation of peroxo-like species, which boosts O redox activity. Partial intercalating Al3+ enhances the Ni redox reaction by shortening the band overlap between Ni and O. Furthermore, Al2O3 coating and Al3+ doping improved the cycling stability of the cathode material owing to the shielding effect on side reaction and more stable O lattice. This synergistic strategy with nano-coating layer provides a promising pathway to accelerate the discovery of high-energy cation-disordered oxides based cathode materials.
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
灿烂千阳完成签到,获得积分10
刚刚
希雅完成签到 ,获得积分10
刚刚
艾莉完成签到,获得积分10
刚刚
Yy发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小吴同志完成签到,获得积分10
2秒前
golden完成签到,获得积分10
2秒前
小朱完成签到,获得积分10
2秒前
热心的忆山完成签到,获得积分10
3秒前
crystaler发布了新的文献求助10
3秒前
柒玥完成签到,获得积分10
3秒前
大个应助房天川采纳,获得10
4秒前
conlensce完成签到,获得积分10
4秒前
小白杨完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
学fei了吗完成签到,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助sci_25采纳,获得10
4秒前
hai完成签到,获得积分10
5秒前
努力搞科研完成签到,获得积分10
5秒前
陈博士完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助victor28采纳,获得10
6秒前
bc完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助ap采纳,获得10
7秒前
希望天下0贩的0应助Wang采纳,获得10
7秒前
v啦啦啦啦发布了新的文献求助10
8秒前
dghcmh发布了新的文献求助10
8秒前
灰灰喵完成签到 ,获得积分10
8秒前
吴佳俊发布了新的文献求助10
9秒前
三火完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助快乐保温杯采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助年轻的白梦采纳,获得10
10秒前
微澜完成签到,获得积分10
10秒前
机灵夏云完成签到,获得积分10
10秒前
翁雁丝完成签到,获得积分10
11秒前
顺心一一完成签到 ,获得积分10
11秒前
cdercder应助houfei采纳,获得20
12秒前
所所应助houfei采纳,获得10
12秒前
12秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
The organometallic chemistry of the transition metals 7th 666
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
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 3700765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3251047
关于积分的说明 9872817
捐赠科研通 2963115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1624972
邀请新用户注册赠送积分活动 769625
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 742423