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
刚刚
Kirito完成签到,获得积分10
1秒前
445566关注了科研通微信公众号
1秒前
fifteen应助aa采纳,获得10
1秒前
1秒前
limay完成签到,获得积分10
2秒前
独特的苗条完成签到,获得积分10
2秒前
噜噜发布了新的文献求助10
2秒前
辛勤芷天发布了新的文献求助10
2秒前
月月鸟完成签到,获得积分10
2秒前
Vererg发布了新的文献求助20
3秒前
无聊的梦容完成签到,获得积分10
3秒前
p454q发布了新的文献求助10
4秒前
帅斌完成签到,获得积分10
4秒前
NexusExplorer应助Leoon采纳,获得10
4秒前
4秒前
CC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
CScs25发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Augenstern关注了科研通微信公众号
5秒前
还好发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2应助Liu采纳,获得10
8秒前
limay发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
sunny完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
范粉粉发布了新的文献求助10
9秒前
凶狠的凤发布了新的文献求助10
9秒前
aANDb发布了新的文献求助10
9秒前
Hello应助邵123456789采纳,获得10
10秒前
10秒前
DongNingGao完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
liupai发布了新的文献求助10
11秒前
KJ发布了新的文献求助10
11秒前
勤劳的抽屉完成签到,获得积分10
11秒前
Avalonx应助Liberation采纳,获得10
11秒前
汉堡包应助jacob采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6520447
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8313518
关于积分的说明 17781043
捐赠科研通 5622491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927202
邀请新用户注册赠送积分活动 1904014
关于科研通互助平台的介绍 1764386