Dual-Modified Compact Layer and Superficial Ti Doping for Reinforced Structural Integrity and Thermal Stability of Ni-Rich Cathodes

材料科学 阴极 热稳定性 涂层 化学工程 兴奋剂 锂(药物) 图层(电子) 复合材料 光电子学 物理化学 医学 工程类 内分泌学 化学
作者
Wen Yang,Changjiang Bai,Wei Xiang,Yang Song,Chunliu Xu,Lang Qiu,Fengrong He,Jun Zhang,Yan Sun,Yang Liu,Benhe Zhong,Zhenguo Wu,Xiaodong Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (46): 54997-55006 被引量:60
标识
DOI:10.1021/acsami.1c15920
摘要

Nickel-rich layered oxides have been regarded as a potential cathode material for high-energy-density lithium-ion batteries because of the high specific capacity and low cost. However, the rapid capacity fading due to interfacial side reactions and bulk structural degradation seriously encumbers its commercialization. Herein, a highly stable hybrid surface architecture, which integrates an outer coating layer of TiO2&Li2TiO3 and a surficial titanium doping by incorporated Ti2O3, is carefully designed to enhance the structural stability and eliminate lithium impurity. Meanwhile, the surficial titanium doping induces a nanoscale cation-mixing layer, which suppresses transition-metal-ion migration and ameliorates the reversibility of the H2 → H3 phase transition. Also, the Li2TiO3 coating layer with three-dimensional channels promotes ion transportation. Moreover, the electrochemically stable TiO2 coating layer restrains side reactions and reinforces interfacial stability. With the collaboration of titanium doping and TiO2&Li2TiO3 hybrid coating, the sample with 1 mol % modified achieves a capacity retention of 93.02% after 100 cycles with a voltage decay of only 0.03 V and up to 84.62% at a high voltage of 3.0-4.5 V. Furthermore, the ordered occupation of Ni ions in the Li layer boosts the thermal stability by procrastinating the layered-to-rock salt phase transition. This work provides a straightforward and economical modification strategy for boosting the structural and thermal stability of nickel-rich 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
尊敬的苡完成签到,获得积分10
2秒前
务实青筠完成签到 ,获得积分10
3秒前
qiu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
齐珏完成签到,获得积分10
5秒前
火星上的凝竹完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
烟酒僧完成签到,获得积分10
5秒前
adi发布了新的文献求助10
7秒前
jyj佳发布了新的文献求助10
9秒前
搜集达人应助hvgjgfjhgjh采纳,获得10
9秒前
妞妞发布了新的文献求助10
9秒前
qdsj2033完成签到,获得积分10
10秒前
热心市民小红花给柔弱晓蓝的求助进行了留言
11秒前
12秒前
长情的冰凡完成签到 ,获得积分10
12秒前
甜美雁梅完成签到,获得积分10
12秒前
李子青完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
13秒前
Sunnig盈完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
颜云尔完成签到,获得积分10
14秒前
木瑾完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
可了不得发布了新的文献求助10
17秒前
dbc1234发布了新的文献求助10
17秒前
小巧凡蕾发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
科研1发布了新的文献求助30
19秒前
花花发布了新的文献求助10
20秒前
hvgjgfjhgjh发布了新的文献求助10
21秒前
叁金完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
^O^完成签到,获得积分10
22秒前
谦让寄容完成签到,获得积分10
28秒前
lalala发布了新的文献求助10
30秒前
科目三应助王阳洋采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Python for Chemists 400
Analytical Separation Science 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7110259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8764047
关于积分的说明 18534092
捐赠科研通 6677346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3143617
关于科研通互助平台的介绍 2258736
邀请新用户注册赠送积分活动 2118607