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:746
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
W~舞完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助小蛙采纳,获得10
1秒前
Enyiqi001完成签到 ,获得积分10
1秒前
zyjsunye完成签到 ,获得积分10
2秒前
chentong0完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
言午完成签到 ,获得积分10
5秒前
玉沐沐完成签到,获得积分10
5秒前
瘦瘦海豚完成签到 ,获得积分10
6秒前
典雅的皓轩完成签到 ,获得积分10
8秒前
柠溪完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助Few_Li采纳,获得10
8秒前
10秒前
KingWave发布了新的文献求助20
11秒前
lww完成签到 ,获得积分10
11秒前
淡定白莲完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
时光翩然轻擦完成签到,获得积分10
14秒前
吃面不加葱完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
小易完成签到 ,获得积分10
16秒前
冷静新烟完成签到 ,获得积分10
19秒前
乐乐应助麻辣小龙虾采纳,获得10
19秒前
究究发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
Few_Li发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
你喜欢什么样子的我演给你看完成签到 ,获得积分10
24秒前
细心的凡蕾完成签到 ,获得积分10
24秒前
Iris发布了新的文献求助10
25秒前
大华完成签到,获得积分10
26秒前
小池完成签到 ,获得积分10
26秒前
义气豌豆发布了新的文献求助10
27秒前
leo0531完成签到 ,获得积分10
27秒前
cc发布了新的文献求助10
27秒前
菩提完成签到 ,获得积分10
29秒前
整齐的蜡烛完成签到,获得积分20
30秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 7100517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8756093
关于积分的说明 18520200
捐赠科研通 6658659
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3139824
关于科研通互助平台的介绍 2249996
邀请新用户注册赠送积分活动 2114615

今日热心研友

学术文献互助
50
tiptip
4
Copyright
1 10
诚心香菇
2
注:热心度 = 本日应助数 + 本日被采纳获取积分÷10