Single-crystal Li-rich layered cathodes with suppressed voltage decay by double-layer interface engineering

材料科学 尖晶石 电解质 无定形固体 阴极 锂(药物) 相(物质) 降级(电信) 化学工程 Crystal(编程语言) 图层(电子) 电极 纳米技术 结晶学 冶金 电子工程 化学 电气工程 医学 有机化学 物理化学 工程类 内分泌学 程序设计语言 计算机科学
作者
Weihao Zeng,Fang Liu,Jinlong Yang,Bingkai Zhang,Fei Cao,Weixi Tian,Juan Wang,Ruohan Yu,Fanjie Xia,Haoyang Peng,Jingjing Ma,Zhen‐Bo Wang,Shichun Mu,Jinsong Wu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:54: 651-660 被引量:97
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.11.016
摘要

Despite lithium-rich layered oxides (LLO) are promising candidates for the next-generation cathode materials, the rapid voltage and capacity decay, caused by structural degradation, are primary challenges towards their real-world applications. Herein, via a facial and large-scale treatment method, a robust double layer (DL) cathode-electrolyte interphase (CEI), with outermost layer of amorphous Li3PO4 (LPO) and medium layer of LixNiyMn3-x-yO4 with disordered spinel structure, is uniformly introduced onto the surface of single-crystal Li1.2Ni0.2Mn0.6O2. The double-layer CEI effectively blocks the phase transition from the layered LLO structure into spinel and then rock salt, and thus relieves the voltage decay in cycling. Meanwhile, the CEI blocks the diffusion of TM-ions into the electrolyte and extra O release in cycling, since there are nearly no voids rich in defected rock-salt structure in their edges in the cycled DL-LLO. We further theoretically disclose that the defected rock-salt phase has indeed a high dissolvability of TM and the large irreversibility of O reactivity, which is an accelerator for the structural degradation in cycling. Accordingly, the problems of voltage decay and capacity fading of the modified DL-LLO are greatly relieved and with a voltage drop of only 0.83 mV per cycle and a capacity retention of 82.5 % over 300 cycles at 1 C. This work provides a guidance for effective surface treatment strategies in developing stable Li-rich layered cathodes with high capacity and cyclability.
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
sky完成签到,获得积分20
1秒前
hxhx完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
助学金一个月600完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
4秒前
集美的应助被hxhx采纳,获得10
5秒前
6秒前
zzx发布了新的文献求助10
6秒前
丰富的安梦完成签到,获得积分10
8秒前
风趣的雨灵完成签到,获得积分10
8秒前
平常日记本完成签到 ,获得积分10
8秒前
森距离发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
大成子完成签到,获得积分10
10秒前
沉静的机器猫完成签到 ,获得积分10
10秒前
大山完成签到,获得积分10
11秒前
阿雪疯狂R精神解放啦完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
枫丶发布了新的文献求助10
14秒前
邹静发布了新的文献求助10
15秒前
森距离完成签到,获得积分10
16秒前
zkf发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.4的应助被XTT采纳,获得10
18秒前
lucky的应助被光亮的洙采纳,获得10
19秒前
yaya0310完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
无辜向日葵完成签到 ,获得积分10
22秒前
大叔完成签到 ,获得积分10
22秒前
zzz发布了新的文献求助10
23秒前
naturehome发布了新的文献求助10
23秒前
天天快乐的应助被ISSING采纳,获得30
23秒前
xiaolizi发布了新的文献求助30
23秒前
一口啵啵完成签到,获得积分10
23秒前
xixi发布了新的文献求助10
27秒前
小张不慌完成签到,获得积分10
27秒前
huangliulan完成签到,获得积分10
31秒前
玄魁完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
机灵的依云完成签到,获得积分10
32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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479600
关于积分的说明 21298698
捐赠科研通 7619959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393507
关于科研通互助平台的介绍 2524818
邀请新用户注册赠送积分活动 2431524