Tuning the Interface Stability of Nickel-Rich NCM Cathode Against Aggressive Structural Collapse via the Synergistic Effect of Additives

化学 电解质 阴极 钝化 溶解 锂(药物) 石墨 降级(电信) 化学工程 氧化物 氧化还原 无机化学 图层(电子) 电极 物理化学 有机化学 内分泌学 计算机科学 电信 医学 工程类
作者
Luozeng Zhou,Yiwei Zheng,Tao Qian,Yupeng Gan,Yong Wang,Jinqiu Zhou,Feipeng Cai,Xi Zhou,Jie Liu,Linsen Li
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:63 (12): 5727-5733 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c00269
摘要

Nickel-rich layered oxides are envisaged as one of the most promising alternative cathode materials for lithium-ion batteries, considering their capabilities to achieve ultrahigh energy density at an affordable cost. Nonetheless, with increasing Ni content in the cathodes comes a severe extent of Ni4+ redox side reactions on the interface, leading to fast capacity decay and structural stability fading over extended cycles. Herein, dual additives of bis(vinylsulfonyl)methane (BVM) and lithium difluorophosphate (LiDFP) are adopted to synergistically generate the F-, P-, and S-rich passivation layer on the cathode, and the Ni4+ activity and dissolution at high voltage are restricted. The sulfur-rich layer formed by the polymerization of BVM, combined with the Li3PO4 and LiF phases derived from LiDFP, alleviates the problems of increased impedance, cracks, and an irreversible H2–H3 phase transition. Consequently, the Ni-rich LiNixM1–xO2 (x > 0.95) button half-cell cycled in LiDFP + BVM electrolyte exhibits a significant discharging capacity of 181.4 mAh g–1 at 1 C (1 C = 200 mA g–1) with retention of 83.7% after 100 cycles, surpassing the performance of the commercial electrolyte (160.7 mAh g–1) with retention of 53.3%. Remarkably, the NCM95||graphite pouch cell exhibits a remarkable capacity retention of 95.5% after 200 cycles. This work inspires the rational design of electrolyte additives for ultrahigh-energy batteries with nickel-rich layered oxide cathodes.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
陈亦可发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
求文完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助WJ采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助鑫光熠熠采纳,获得10
6秒前
花丛完成签到,获得积分10
6秒前
guyutian应助leo采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
DE2022发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟应助DJ采纳,获得10
9秒前
10秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Pureasy完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
追寻紫安应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
1028181661完成签到,获得积分20
11秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
怕黑的道天完成签到,获得积分10
11秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
le000000完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
一二发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
y彤完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
17秒前
18秒前
高分求助中
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Semiconductor Process Reliability in Practice 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
GROUP-THEORY AND POLARIZATION ALGEBRA 500
Mesopotamian divination texts : conversing with the gods : sources from the first millennium BCE 500
Days of Transition. The Parsi Death Rituals(2011) 500
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3233445
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2879969
关于积分的说明 8213423
捐赠科研通 2547415
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1376927
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 647713
邀请新用户注册赠送积分活动 623150