已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Compositionally complex doping for zero-strain zero-cobalt layered cathodes

阴极 材料科学 热稳定性 电化学 复合材料 电极 化学工程 纳米技术 冶金 电气工程 化学 工程类 物理化学
作者
Rui Zhang,Chunyang Wang,Peichao Zou,Ruoqian Lin,Lu Ma,Liang Yin,Tianyi Li,Wenqian Xu,Hao Jia,Qiuyan Li,Sami Sainio,Kim Kisslinger,Stephen E. Trask,Steven N. Ehrlich,Yang Yang,Andrew M. Kiss,Mingyuan Ge,Bryant J. Polzin,Sang‐Jun Lee,Wu Xu
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:610 (7930): 67-73 被引量:722
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05115-z
摘要

The high volatility of the price of cobalt and the geopolitical limitations of cobalt mining have made the elimination of Co a pressing need for the automotive industry1. Owing to their high energy density and low-cost advantages, high-Ni and low-Co or Co-free (zero-Co) layered cathodes have become the most promising cathodes for next-generation lithium-ion batteries2,3. However, current high-Ni cathode materials, without exception, suffer severely from their intrinsic thermal and chemo-mechanical instabilities and insufficient cycle life. Here, by using a new compositionally complex (high-entropy) doping strategy, we successfully fabricate a high-Ni, zero-Co layered cathode that has extremely high thermal and cycling stability. Combining X-ray diffraction, transmission electron microscopy and nanotomography, we find that the cathode exhibits nearly zero volumetric change over a wide electrochemical window, resulting in greatly reduced lattice defects and local strain-induced cracks. In-situ heating experiments reveal that the thermal stability of the new cathode is significantly improved, reaching the level of the ultra-stable NMC-532. Owing to the considerably increased thermal stability and the zero volumetric change, it exhibits greatly improved capacity retention. This work, by resolving the long-standing safety and stability concerns for high-Ni, zero-Co cathode materials, offers a commercially viable cathode for safe, long-life lithium-ion batteries and a universal strategy for suppressing strain and phase transformation in intercalation electrodes. A compositionally complex (high-entropy) doping strategy is proposed to fabricate zero-strain high-Ni and Co-free layered cathodes with superior structural and mechanical stabilities and long cycle life.
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
斯文的苡完成签到,获得积分10
1秒前
景妙海完成签到 ,获得积分10
1秒前
control完成签到,获得积分10
3秒前
fhg完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
王者归来完成签到,获得积分10
4秒前
西吴完成签到 ,获得积分0
4秒前
张星星完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
凡舍完成签到 ,获得积分10
6秒前
结实灭男完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
苏大大完成签到 ,获得积分10
8秒前
和花花完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Nash完成签到,获得积分10
10秒前
Yeshenyi发布了新的文献求助10
10秒前
766465完成签到 ,获得积分0
10秒前
Fan完成签到 ,获得积分0
10秒前
感动谷菱完成签到,获得积分10
11秒前
Haki完成签到,获得积分0
11秒前
晨雾完成签到 ,获得积分10
11秒前
友好胜完成签到 ,获得积分10
12秒前
一卷钢丝球完成签到 ,获得积分10
12秒前
lo完成签到,获得积分10
14秒前
缥缈断秋完成签到,获得积分10
15秒前
临风发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
顾矜应助欢喜的尔烟采纳,获得10
18秒前
chentzbio发布了新的文献求助10
19秒前
小马甲应助xyq采纳,获得10
20秒前
把饭拼好给你完成签到 ,获得积分10
20秒前
耍酷的书本完成签到 ,获得积分10
20秒前
临风完成签到,获得积分10
22秒前
yingying完成签到 ,获得积分10
22秒前
淡定的豌豆完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
ohh完成签到,获得积分20
24秒前
Xcd完成签到 ,获得积分10
24秒前
Sophia完成签到 ,获得积分10
24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
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6515194
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308476
关于积分的说明 17756259
捐赠科研通 5616983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924855
邀请新用户注册赠送积分活动 1901915
关于科研通互助平台的介绍 1763243

今日热心研友

注:热心度 = 本日应助数 + 本日被采纳获取积分÷10