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
飘逸的苡发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
王志杰发布了新的文献求助10
刚刚
李健应助jeff采纳,获得10
刚刚
brian0326发布了新的文献求助10
刚刚
云ch发布了新的文献求助10
刚刚
lvxsit完成签到,获得积分10
刚刚
秋天发布了新的文献求助10
1秒前
魔幻高烽发布了新的文献求助10
1秒前
杰杰0119完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Lee发布了新的文献求助10
1秒前
懵懂的小夏完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
默默翠曼发布了新的文献求助10
2秒前
Charge完成签到,获得积分10
2秒前
SciGPT应助愤怒的元灵采纳,获得10
2秒前
2秒前
颖中竹子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
桐桐应助啾啾采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
Adelinelili完成签到,获得积分10
3秒前
Eileen发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Xu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
滑稽发布了新的文献求助10
5秒前
小树发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
星辰大海应助无奈的若风采纳,获得10
7秒前
四火yi完成签到,获得积分10
7秒前
华仔应助正直帆布鞋采纳,获得10
7秒前
酆南松完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
12332145678发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 6295858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113373
关于积分的说明 16981351
捐赠科研通 5358058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846666
邀请新用户注册赠送积分活动 1823886
关于科研通互助平台的介绍 1678994